Architetture e Tecnologie per Terminali Wireless

Ricetrasmettitori mobili: Architetture e Tecnologie Sommario Architetture Componentistica passiva Tecnologie per RFIC Esempi di “chip set” commerciali

Figura 4.1: Selezione del canale in un ricevitore eterodina Supereterodina Figura 4.1: Selezione del canale in un ricevitore eterodina Figura 4.2: Front-End

Vantaggi e Svantaggi Filtro esterno per la reiezione dell’immagine Alta corrente di polarizzazione per gli stadi che pilotano componenti esterni Necessita di una doppia conversione con ulteriori eventuali componenti esterni Elevata selettivita’ e sensitivita’

Il problema della frequenza immagine: ricevitore a doppia conversione

Ricevitore eterodina Vantaggi Svantaggi Buona selettività Buona sensitività Svantaggi Dissipazione Ingombro

Ricevitore Omodina

Ricevitore Omodina Vantaggi Svantaggi Soluzioni Minore dissipazione Minore ingombro Assenza immagine Svantaggi Emissioni oscillatore locale DC Offset Soluzioni Schermatura Compensazione tramite DSP

Ricevitore Low-IF

Ricevitore Low-IF Vantaggi Svantaggio Minore dissipazione Minore ingombro Svantaggio Bassa reiezione del canale immagine Soluzione Accurata progettazione del mixer a reiezione dell’immagine

Low IF Frequenza intermedia di poche centinaia di KHz Reiezione della frequenza immagine con filtro d’antenna + mixer a reiez. freq. imm. Filtro di canale: filtro attivo integrato (es Chebichev 5 ordine integrato)

Quasi IF (IF vestigiale) Figura 4.3: IF Vestigiale Primo filtro IF non selettivo Primo OL a frequenza fissa Secondo OL a frequenza variabile Filtro di canale passa basso integrato Problema dell’offset in DC

In trasmissione Conversione diretta Interferenza in RX dovuta a OL in TX: un imperfetto isolamento del mixer produce una riga a fOL vicina alla banda di ricezione semplicita’, consumo ridotto

Componentistica passiva Antenna Accoppiatore d’antenna duplexer, switchplexer, circolatore, diplexer Figura 4.5: Duplexer (a) e Switchplexer (b) Figura 4.13: Usi del circolatore

Balun Accoppiamento del segnale di antenna ad uno stadio di ingresso differenziale Figura 4.14: Balun

Filtri passivi Tipologia RF f0 = 800/5000MHz Bw = 107 Hz Insertion loss: da frazioni di dB a qualche dB FI 107/108 Hz Bw = 104/105 Hz Tecnologia Ceramici Multilayer SAW

Componentistica esterna Componenti attivi Amplificatore a bassissimo rumore Amplificatore di potenza Componenti passivi Accoppiatore di antenna FiltroRF Filtro IF

Amplificatore di potenza Figura 4.12: Power Amplifier

Accoppiatore di antenna Circolatore

Componentistica discreta

CDMA

CSM/DCS/CDMA

Bluetooth

WLAN (5 GHz)

Tecnologie disponibili Bipolare al Si Bipolare al Si-Ge (HBT) BiCMOS CMOS GaAs, InPh ecc.

Terminale multichip

Evoluzione tecnologica

Prestazioni in termini di guadagno e cifra di rumore

Frequenze di transizione

Induttanze integrate

…induttanze integrate

Induttanza a spirale

Induttanza a spirale

LNA Micrograph

Schema a blocchi di un telefono cellulare