Les ingénieurs en électronique qui réalisent des projets de smartphone pensent que la carte du circuit RF ne sera pas inconnue, mais pour faire un ingénieur bien rodé, vous devez lire la structure du schéma de circuit RF du téléphone portable intelligent, qui présentera quatre architectures de circuit de transmission RF communes pour smartphone.
Afin de respecter le coût, la consommation électrique et le procédé de fabrication, nous proposons les quatre architectures de circuits de transmission suivantes : Retour polaire "Lite", retour polaire, ouverture polaire, modulation directe (zéro).
La figure 1 montre l'architecture de traduction (ou de décalage) utilisée dans la plupart des téléphones GSM. Le principal avantage de cette architecture est d'utiliser le filtre passe-bas dans la structure de boucle à verrouillage de phase (PLL) pour fonctionner comme un filtre passe-bande, de sorte qu'il n'y a pas besoin de filtre supplémentaire pour fournir d'excellentes performances de blindage du spectre, et pour moduler Il n'y a pas d'exigences strictes de modules. La solution a été hautement optimisée grâce à diverses générations d'améliorations, de performances, d'intégration et de coûts.
Figure 1 : structure en anneau plat de modulation GMSK Étant donné que la modulation GMSK (modulation par déplacement de fréquence minimum gaussien) est une modulation d'enceinte constante, l'amplificateur de puissance (PA) peut fonctionner dans un état saturé pour fournir le rendement le plus élevé. Le module PA moderne intègre également un contrôleur de puissance CMOS pour fournir une interface pratique pour le contrôle des fronts montants et descendants et le contrôle de puissance DAC.
Rétroaction polaire "Lite" Le concept du modulateur "Polar" consiste à conserver la structure en anneau toronné plat, conservant ainsi tous les avantages ci-dessus. Cependant, afin de prendre en charge le mode EDGE, il est nécessaire d'augmenter la capacité de modulation (AM) du modulateur : accédez à la modulation AM sur la sortie du modulateur, alimentée vers le contrôleur d'amplitude, et alimentez-la sur la plage dynamique élevée de VGA, reproduisant ainsi le signal composite radiofréquence AM et PM. Le signal est transmis à une unité de sonorisation linéaire qui sert uniquement d'amplificateur. Comme le PA n'est pas compensé, sa linéarité et sa plage dynamique doivent être très élevées pour assurer la qualité du signal. Bien sûr, le PA linéaire est généralement moins efficace que le PA saturé.
Be Figure 2 : Schéma fonctionnel de la structure polaire Pour réduire le courant en mode GSM, le contrôleur AM peut être éteint et le contrôle de l'alimentation directement sur le PA. Cependant, en raison du pli de conception, même à l'état saturé du GSM, l'efficacité du PA est toujours inférieure à celle du PA saturé pur.
Rétroaction polaire L'architecture polaire complète est illustrée à la figure 2, qui est similaire au concept de polar Lite, et l'avantage est que les architectures PA saturées GMSK conventionnelles peuvent être configurées pour avoir l'avantage de l'efficacité énergétique élevée décrite ci-dessus. Ce schéma fonctionnel donne une boucle de rétroaction entourant le PA dans cette solution. PA est "linéaire" en utilisant cette boucle de rétroaction (en supprimant la distorsion AM vers AM et AM vers PM). Sur la base du retour PA, le contrôleur AM génère un terme d'erreur AM. Le système ajustera le gain PA en conséquence pour annuler l'erreur AM. La distorsion AM-PM causée par PA peut être compensée à l'aide du PVD. Le coupleur utilisé dans ce chemin de retour peut être un appareil autonome ou dans le module PA.
Figure 3 : Diagramme de boîte de structure polaire "Lite" Ouverture polaire L'architecture en boucle ouverte peut être un PA saturé, mais l'architecture n'inclut pas de boucle de rétroaction entourant le Pa. Au lieu de cela, le PA est caractérisé par la puissance, la température, la tension et les fréquences, et ces données sont stockées dans la table de recherche (LUT). Sélectionnez ou insérez les coefficients de correction adaptés aux conditions de travail avec une logique numérique et appliqués au contrôleur AM et à l'entrée IQ lorsqu'une pré-distorsion se produit. Le signal composite AM est renvoyé au contrôleur d'amplitude PA, et la phase de prédistorsion est renvoyée au modulateur et à un anneau plat, éliminant ainsi la non-linéarité du Pa. Cependant, cette méthode nécessite une grande quantité de temps d'étalonnage sur la ligne de production pour compenser l'écart entre les composants, et il n'est pas facile de corriger l'effet du vieillissement du système.
Figure 4 : Structure d'ouverture polaire Modulation directe La modulation directe est complètement différente de la discussion architecturale, qui n'utilise pas de fréquence panoramique et intermédiaire, mais le modulateur dirige le signal IQ vers le canal RF requis. La méthode d'échantillonnage VGA implémente un contrôle de puissance avec des signaux de sortie. Ensuite, selon les performances de bruit du modulateur, un filtre externe peut également être requis avant que le signal ne soit envoyé au PA linéaire. L'avantage de cette architecture est simple, mais du point de vue du bruit et des performances parasites, c'est un sérieux défi de concevoir le modulateur RF en raison de l'absence de filtrage intégré. De plus, cette architecture nécessite l'utilisation de PAs linéaires, ce qui n'est pas efficace avec des PA saturés.
Be Figure 5 : Schéma fonctionnel de la structure à différence linéaire ou nulle Tableau 1 : Comparaison de diverses architectures de modulation Résumé La méthode de modulation directe semble très attrayante, mais il y a quelques problèmes dans le processus, et le rendement énergétique est moins efficace que le PA saturé utilisé dans modulation polaire.
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