Eftir nokkurra ára þróun hafa útvarpssendurnir smám saman farið úr einföldum IF-flutningsarkitektúr í fjórsifra IF-sendi og núll IF-sendi. Þessar byggingarlistir hafa þó enn takmarkanir. Nýjasta RF beina umbreytingarsendinn getur sigrast á takmörkunum hefðbundinna sendenda. Þessi grein ber saman eiginleika mismunandi flutningsarkitektúr í þráðlausum samskiptum. Bein umbreytissendi RF notar hágæða stafræna til hliðstæða breyti (DAC), sem hefur augljósa kosti umfram hefðbundna tækni. Beinn umbreytandi sendir RF hefur einnig sínar áskoranir, en hann greiðir leið fyrir raunverulegan flutningsarkitektúr hugbúnaðar.
RF DAC, svo sem 14-bita 2.3Gsps MAX5879, er lykilrásin í beinni umbreytingararkitektúr RF. Þessi DAC getur veitt framúrskarandi falsa og hávaðaárangur innan 1 GHz bandbreiddar. Tækið samþykkir nýstárlega hönnun í öðru og þriðja Nyquist hljómsveitinni, styður merkjasendingu og getur myndað útvarpsbylgjumerki með framleiðslutíðni allt að 3GHz. Mælingarniðurstöðurnar staðfesta árangur DAC.
Hefðbundinn arkitektúr fyrir RF sendi
Undanfarna áratugi hefur hefðbundinn sendandi byggingarlist verið notaður til að ná fram superheterodyne hönnun með því að nota staðbundinn sveifluhraða (LO) og hrærivél til að mynda millitíðni (IF). Blandarinn býr venjulega til tvær myndatíðni (kallaðar hliðarbönd) nálægt LO og fær gagnlegt merki með því að sía eitt af hliðarböndunum. Nútíma þráðlaus flutningskerfi, sérstaklega BTS-sendar, framkvæma aðallega I- og Q-veldisbreytingu á grunnrænum stafrænum mótunarmerkjum.
0 Hefðbundinn RF sendandi arkitektúr
Undanfarna áratugi hefur hefðbundinn sendandi byggingarlist verið notaður til að ná fram superheterodyne hönnun með því að nota staðbundinn sveifluhraða (LO) og hrærivél til að mynda millitíðni (IF). Blandarinn býr venjulega til tvær myndatíðni (kallaðar hliðarbönd) nálægt LO og fær gagnlegt merki með því að sía eitt af hliðarböndunum. Nútíma þráðlaus flutningskerfi, sérstaklega BTS-sendar, framkvæma aðallega I- og Q-veldisbreytingu á grunnrænum stafrænum mótunarmerkjum.
Mynd 1. Þráðlaus sendandi arkitektúr.
Quadratature IF sendandi
Flókið stafrænt merki grunnbandsins hefur tvær leiðir í grunnbandinu: I og Q. Kosturinn við að nota tvö merkjaslóðir er sá að þegar notaður er hliðstæður fjórbreytibreytir (MOD) til að mynda tvö flókin IF merki, þá er eitt af IF hliðarböndunum útrýmt. Hins vegar, vegna ósamhverfu I og Q rásanna, verður myndtíðni mótans ekki fullkomin á móti. Þessi fjórmenningar IF arkitektúr er sýndur á mynd 1 (B). Á myndinni er notaður stafrænn veldisbreytir og LO tölustýrður sveifill (NCO) til að flétta saman I og Q grunnbandsmerki (stuðull R) og stilla þau í jákvæða afhendingu IF flutningsaðila. Síðan umbreytir tvöfaldur DAC stafrænu I og Q IF burðarefnin í hliðræn merki og sendir þau til mótónunnar. Til þess að auka enn frekar bælingu á gagnslausum hliðarböndum notar kerfið einnig bandpass síu (BPF).
Núll-IF sendandi
Í núll millitíðni (ZIF) sendinum sem sýndur er á mynd 1 (A) er grunnband stafræna fjórðungamerkið fléttað til að uppfylla síunarkröfurnar; þá er það sent til DAC. Kvadratur hliðstæða framleiðsla DAC er einnig send til hliðstæða fjórbreytni við grunnbandið. Vegna þess að öllu mótaða merkinu er breytt í RF-flutningsaðila á LO-tíðninni dregur ZIF-arkitektúrinn fram í raun „sjarma“ fjórblöndunar. Hins vegar, miðað við að I og Q brautirnar eru ekki ákjósanlegar leiðir, svo sem LO leki og ósamhverfa, verða til öfugar merkimyndir (staðsettar innan sviðs sendu merkisins), sem leiðir til merkjavilla. Í fjarskiptasendi getur myndmerki verið nálægt flutningsaðilanum og valdið fölskri geislun í bandinu. Þráðlausir sendar nota oft flókna stafræna forskiptingu til að bæta upp slíka galla.
Í RF beinni umbreytingarsendanum sem sýndur er á mynd 1 (D) er notaður fjórþrýstiveggjandi í stafræna léninu og í stað LO kemur NCO, þannig að næst fullkomin samhverfa fæst í I og Q rásunum, og það er í grundvallaratriðum enginn LO leki. Þess vegna er framleiðsla stafræna breytisins stafrænn RF-flutningsaðili, sem er sendur í háhraða DAC. Þar sem DAC úttakið er sérstakt tímamerki myndast hlutdræg myndtíðni jafn DAC klukkutíðnin (CLK). BPF síar DAC framleiðsluna, velur RF flutningsaðila og sendir hann síðan til magnara með breytilegum styrk (VGA).
High-IF sendandi
Beinar sendisendingar fyrir RF geta einnig notað þessa aðferð til að búa til stafræna flutningsaðila með hærri millitíðni, eins og sýnt er á mynd 1 (C). Hér breytir DAC stafrænu millitíðninni í hliðstæðan millitíðniflutningstæki. Eftir DAC skaltu nota tíðnisvalseinkenni bandbreiðusíunnar til að sía millitíðni myndtíðni. Síðan er nauðsynlegt millitíðnimerki sent til hrærivélarinnar til að mynda tvö hliðarbönd þar sem IF merki er blandað við LO og síað með annarri bandleiðarsíu til að fá nauðsynlegt RF hliðarband.
Augljóslega þarf RF umbreytingararkitektúrinn lágmarks virka hluti. Vegna þess að FPGA eða ASIC með stafrænu fjórbreytibreytu og NCO eru notaðir til að skipta um hliðstæðan fjórfata modulator og LO, þá forðast arkitektúr beinnar tíðni umbreytingar ójafnvægisvillu I og Q rásanna og LO leka. Þar að auki, vegna þess að sýnatökuhraði DAC er mjög hár, er auðveldara að mynda breiðbandsmerki, en tryggja að síukröfur séu uppfylltar.
Hágæða DAC er lykilþáttur í beinni umbreytingar arkitektúr RF til að skipta um hefðbundna þráðlausa sendinn. DAC þarf að búa til allt að 2GHz eða hærra útvarpsbylgjufyrirtæki og kraftmikill árangur verður að ná grunnbandi eða millitíðniflutningi sem gefinn er af öðrum arkitektúrum. MAX5879 er svo afkastamikill DAC.
Notkun MAX5879 DAC til að átta sig á beinni umbreytissendi RF
MAX5879 er 14-bita, 2.3Gsps RF DAC með framleiðslubandbreidd meiri en 2GHz, ofurlítill hávaði og lítil lygileg frammistaða og er hannaður fyrir bein sendisendingar fyrir RF. Tíðnisviðbrögð þess (mynd 2) er hægt að stilla með því að breyta höggviðbrögðum þess og NRZ-stillingin (non-return-to-zero) er notuð við fyrstu Nyquist hljómsveitarútganginn. RF-stillingin beinist að framleiðslugetu annarrar og þriðju Nyquist hljómsveitarinnar. Aftur í núll (RZ) stillingin veitir flata svörun í mörgum Nyquist böndum, en lægri framleiðslugetu. Sérstakur eiginleiki MAX5879 er RFZ ham. RFZ stillingin er „núll fylla“ útvarpstíðni háttur, þannig að sýnatökuhraði DAC inntaksins er helmingur annarra stillinga. Þessi háttur er mjög gagnlegur til að mynda merki með lægri bandbreidd og getur sent frá sér hátíðni merki í hágæða Nyquist bandinu. Svo að MAX5879 DAC er hægt að nota til að mynda mótaða flutningsaðila sem fara yfir sýnatökuhraða hans, aðeins takmarkaður af 2 + GHz hliðrænni framleiðslubandbreidd.
Mynd 2. Valin tíðni svörunareiginleika MAX5879 DAC. MAX5879 afköstapróf sýnir að röskun á samskiptum GSM merkisins með 4 flutningsaðilum er meiri en 74dB við 940MHz (mynd 3); við 2.1 GHz er aðliggjandi hlutfall rásarlekaafls (ACLR) WCDMA merkisins með 4 flutningsaðilum 67 dB (mynd 4); við 2.6 GHz, ACLR 2-burðar LTE er 65dB (mynd 5). DAC með þessari frammistöðu getur stutt beina stafræna myndun ýmissa stafrænna mótunarmerkja í fjöl-Nyquist tíðnisviðinu og er hægt að nota sem sameiginlegan vélbúnað fyrir fjölstöðluða, fjölbanda þráðlausa stöðvar senda.
Mynd 3. MAX5879 GSM frammistöðuprófun með 4 flutningsaðilum, 940MHz og 2.3Gsps (fyrsta Nyquist hljómsveitin).
Mynd 4. MAX5879 afkastapróf WCDMA með 4 flutningsaðilum, 2140MHz og 2.3Gsps (annað Nyquist band).
Mynd 5. MAX5879 LTE afkastapróf með 2 burðarefnum, 2650MHz og 2.3Gsps (þriðja Nyquist hljómsveitin).
Bein umbreytingarsendi fyrir RF
MAX5879 DAC getur einnig sent marga flutningsaðila í Nyquist hljómsveitinni samtímis. Þessi aðgerð er nú notuð í flutningstengingu niðurstrengis kapalsjónvarps til að senda mörg QAM mótuð merki á 50MHz til 1000MHz tíðnisviðinu. Fyrir þetta forrit er þéttleiki flutningsaðila sem er studdur af RF beint umbreytandi sendi 20-30 sinnum hærri en önnur flutnings arkitektúr. Þar að auki, vegna þess að einn breiðband RF beinn viðskipta sendandi kemur í stað margra þráðlausra sendenda, dregur verulega úr orkunotkun og svæði kapalsjónvarpsins.
Hægt er að nota beina RF-umbreytasendinga byggða á MAX5879 fyrir breiðband og hátíðni framleiðsluforrit. Til dæmis, með auknum vinsældum snjallsíma og spjaldtölva, þurfa þráðlausar stöðvar breiðara tíðnisvið. Það er enginn vafi á því að núverandi sendir sem styðja slík tæki verða smám saman skipt út fyrir bein umbreytissendi RF byggt á afkastamiklum RF DAC (eins og MAX5879).
til að taka saman
RF DAC-sendirinn hefur flutningsbandvídd langt umfram hefðbundna arkitektúr án þess að tapa á virkum afköstum. Það er hægt að innleiða það með því að nota FPGA eða ASIC og útrýma þörfinni á hliðstæðum fjórþrýstistillingum og LO-hljóðgervlum og bæta þar með áreiðanleika þráðlausra sendenda Sex. Þetta kerfi dregur einnig verulega úr fjölda íhluta og í flestum tilfellum dregur einnig úr orkunotkun kerfisins.
önnur varan okkar:
