New-Tech Magazine | April 2017

סקירהשל אפשרויותהארכיטקטורהשל מקלטי רחבי-פס RF

Peter Delos, Analog Devices

מ

ישירה RF במהירויות התואמות דגימת והשגת רוחב פס מבוא רחב. ארכיטקטורה זו של שבח המקלט הייתה בתחום תדר הפעולה, כך שדרוש מערך זהיר אם מבוקש שבח מקלט גדול. כיום, ממירים זמינים גבוהים Nyquist עבור דגימה ישירה בתחומי . ההתפתחויות נמשכות: S ו- L יותר בתחומי תהיה מעשית בהקדם, עם C דגימת בתחום שיעקוב אחריו. X תחום דגימת ה- ארכיטקטורות של המרה ישירה מספקת את השימוש היעיל ביותר של רוחב הפס של ממיר הנתונים. ממירי הנתונים פועלים הראשון בו הביצועים הם Nyquist ב- מיטביים וסינון המעביר נמוכים הוא הקל ביותר. שני ממירי הנתונים פועלים יחד , ומגדילים בכך I / Q לשם דגימה של אותות את רוחב הפס של המשתמש ללא האתגרים ). האתגר העיקרי interleaving של סירוג ( אשר פגע בארכיטקטורת ההמרה הישירה I / Q במשך שנים הייתה לשמור על מאזן לרמות סבירות של דחיית התמונה, זליגת . בשנים האחרונות השילוב DC והיסטי LO המתקדם של שרשרת האותות של ההמרה הישירה, בשילוב עם כיולים דיגיטליים, התגבר על אתגרים אלה וארכיטקטורת ההמרה הישירה מתאימה מאוד להיות

) heterodyne קלט איבוך אות ( היה אפשרות הבחירה התקנית

מוכחת היטב ומספקת ביצועים יוצאים מן הכלל. המימוש הוא לערב לתדר ביניים IF ). תדר ה- intermediate frequency - IF ( נבחר בתדר די גבוה כדי לאפשר למסננים מעשיים בתחום ההפעלה לספק דחיית . גם מקובל להוסיף LO תמונה טובה ובידוד דרגת עירוב נוספת כדי להנמיך את התדר בו בעלי תחום דינמי מאוד גבוה. A / Ds זמינים תכונה נוספת היא בשבח המקלט מחולק בתדרים שונים, ולכן הסיכון של תנודות במקלטי שבח גבוה ממוזער. באמצעות תכנון תדרים מתאים מקלט ההטרודינה ניתן להיעשות עם ביצועי תדרים אקראיים ורעש טובים מאוד. לרוע המזל, ארכיטקטורה זו היא המסובכת ביותר. היא דורשת לרוב את ההספק הגדול ביותר והעקבה הפיזית הגדולה ביותר ביחס לרוחב הפס הזמין. בנוסף, תכנון התדרים עשוי להיות די מאתגר ברוחבי פס חלקיים גדולים. אתגרים אלה משמעותיים בחיפוש החדשני לקראת גודל, size , weight and power משקל והספק (- ) בשילוב עם הרצון לרוחב פס רחב SWAP והכוונות למתכננים השוקלים אפשרויות ארכיטקטורה אחרות כאשר הן אפשריות. גישת הדגימה הישירה נשקלה ארוכות. המכשולים היו להפעיל את הממירים

של מקלט במשך עשרות בשנים. בשנים האחרונות, הפיתוח המהיר של קצבי דגימה ), הוספת A / D של ממירים אנלוגי לדיגיטלי ( העיבוד הדיגיטלי המובנה ושילוב של ערוצים תואמים מציע עתה אפשרויות עבור ארכיטקט המקלטים שלא היו מעשיים רק לפני כמה שנים. מאמר זה משווה את היתרונות והאתגרים של שלוש ארכיטקטורות המקלט, מקלט איבוך אות, מקלט דגימה ישירה ומקלט המרה ישירה. שיקול נוסף על רעש מערכת אקראי ותחום דינמי נדון גם. הכוונה איננה לקדם אפשרות אחת לעומת אחרת, אלא בעיקר לתאר את השיקולים בעד ונגד של האפשרויות ולעודד את המתכנן לבחור באמצעות תורת ההנדסה את הארכיטקטורה המתאימה ביותר עבור היישום. השוואת ארכיטקטורות משווה את ארכיטקטורות איבוך 1 טבלה האות, דגימה ישירה והמרה ישירה. הטופולוגיה הבסיסית מוצגת ביחד עם יתרונות ואתגרים של כל ארכיטקטורה. הגישה ההטרודינית (של איבוך אות)

New-Tech Magazine l 122