Điện thoại di động có thể hỗ trợ cuộc gọi điện thoại, tin nhắn văn bản, dịch vụ mạng và ứng dụng APP thường chứa năm phần: tần số vô tuyến, băng tần cơ sở, quản lý nguồn, thiết bị ngoại vi và phần mềm.
Tần số vô tuyến điện: nói chung là phần gửi và nhận thông tin; baseband: nói chung là phần xử lý thông tin; quản lý điện năng: nói chung là phần tiết kiệm điện năng. Vì điện thoại di động là thiết bị có năng lượng hạn chế nên việc quản lý điện năng là rất quan trọng; thiết bị ngoại vi: thường bao gồm LCD, Bàn phím, thùng máy, v.v ...; phần mềm: thường bao gồm hệ thống, trình điều khiển, phần mềm trung gian và ứng dụng.
Trong thiết bị đầu cuối của điện thoại di động, lõi quan trọng nhất là chip tần số vô tuyến và chip băng tần. Chip tần số vô tuyến có nhiệm vụ thu phát tần số vô tuyến, tổng hợp tần số, khuếch đại công suất; chip băng tần cơ sở chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu và xử lý giao thức. Vậy mối quan hệ giữa chip RF và chip baseband là gì?
Mối quan hệ giữa chip RF và chip băng tần cơ sở
Tần số vô tuyến (Radio Frenquency) và băng tần cơ sở (Base Band) đều được dịch theo nghĩa đen từ tiếng Anh. Trong số đó, ứng dụng sớm nhất của tần số vô tuyến điện là phát sóng vô tuyến điện (FM / AM), đây vẫn là ứng dụng kinh điển nhất của công nghệ tần số vô tuyến điện và thậm chí cả lĩnh vực vô tuyến điện.
Băng tần cơ sở là tín hiệu có điểm trung tâm của băng tần ở 0Hz, vì vậy băng tần cơ sở là tín hiệu cơ bản nhất. Một số người còn gọi băng tần cơ sở là "tín hiệu không điều chế". Một khi khái niệm này đúng, chẳng hạn, AM là tín hiệu đã được điều chế (không cần điều chế và có thể đọc nội dung thông qua các thành phần âm thanh sau khi nhận).
Nhưng đối với lĩnh vực truyền thông hiện đại, tín hiệu băng tần cơ sở thường đề cập đến các tín hiệu được điều chế kỹ thuật số với trung tâm của phổ là 0 Hz. Và không có khái niệm rõ ràng rằng băng tần cơ sở phải là tương tự hay kỹ thuật số, tất cả phụ thuộc vào cơ chế thực hiện cụ thể.
Gần nhà hơn, chip baseband có thể được coi là bao gồm modem, nhưng không chỉ modem, mà còn cả codec kênh, codec nguồn và một số xử lý tín hiệu. Chip RF có thể được coi là bộ chuyển đổi lên và xuống đơn giản nhất của các tín hiệu được điều chế băng tần cơ sở.
Cái gọi là điều chế là dự án điều chế tín hiệu được truyền trên sóng mang thông qua một quy tắc nhất định và sau đó gửi nó ra ngoài thông qua Bộ thu phát RF. Giải điều chế là quá trình ngược lại.
Nguyên lý làm việc và phân tích mạch
Tần số vô tuyến được viết tắt là RF. Tần số vô tuyến là dòng điện tần số vô tuyến, là một loại sóng điện từ xoay chiều tần số cao. Nó là tên viết tắt của Radio Frequency, có nghĩa là tần số điện từ có thể bức xạ vào không gian. Dải tần từ 300KHz đến 300GHz. Dòng điện xoay chiều thay đổi ít hơn 1,000 lần mỗi giây được gọi là dòng điện tần số thấp và dòng điện thay đổi trên 10,000 lần được gọi là dòng điện tần số cao. Tần số vô tuyến là một dòng điện tần số cao. Tần số cao (lớn hơn 10K); tần số vô tuyến (300K-300G) là dải tần cao hơn của tần số cao; dải tần vi ba (300M-300G) là dải tần cao hơn của tần số vô tuyến. Công nghệ tần số vô tuyến được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực truyền thông không dây, và hệ thống truyền hình cáp sử dụng truyền tần số vô tuyến.
Chip tần số vô tuyến đề cập đến một thành phần điện tử chuyển đổi liên lạc tín hiệu vô tuyến thành một dạng sóng tín hiệu vô tuyến nhất định và gửi nó ra ngoài thông qua cộng hưởng ăng-ten. Nó bao gồm một bộ khuếch đại công suất, một bộ khuếch đại tiếng ồn thấp và một công tắc ăng-ten. Kiến trúc chip tần số vô tuyến bao gồm hai phần: kênh thu và kênh truyền.
Sơ đồ khối của mạch truyền
2. Chức năng và vai trò của từng thành phần
1) Bộ điều chế phát: Cấu trúc: Bộ điều chế phát nằm bên trong tần số trung gian, tương đương với MOD trong mạng băng rộng. Chức năng: Khi truyền, thông tin băng gốc truyền (TXI-P; TXI-N; TXQ-P; TXQ-N) được xử lý bởi mạch logic và tín hiệu dao động cục bộ được điều chế thành tần số trung gian truyền.
2) Bộ dao động điều khiển bằng điện áp truyền (TX-VCO): Cấu trúc: Bộ dao động điều khiển bằng điện áp truyền là một mạch dao động ba điểm tụ điện có tần số đầu ra được điều khiển bằng điện áp; nó được tích hợp vào một bảng mạch nhỏ trong quá trình sản xuất và có năm chân: Chân cấp nguồn, chân nối đất, chân ra, chân điều khiển, chân chuyển đổi tần số 900M / 1800M. Khi có điện áp làm việc phù hợp, nó sẽ dao động tạo ra tín hiệu tần số tương ứng.
Chức năng: Truyền tín hiệu IF được điều chế bởi bộ điều chế bên trong IF thành tín hiệu tần số 890M-915M (GSM) mà trạm gốc có thể nhận được.
Nguyên lý: Như chúng ta đã biết, trạm gốc chỉ có thể nhận được tín hiệu tần số 890M-915M (GSM), trong khi tín hiệu tần số trung gian được điều chế bởi bộ điều tần trung gian (chẳng hạn như tín hiệu Samsung IF 135M) thì trạm gốc không thể nhận được. . Do đó, TX-VCO phải được sử dụng để truyền tín hiệu tần số trung gian Tần số trở thành tín hiệu tần số 890M-915M (GSM).
Khi truyền tải, bộ phận cung cấp điện sẽ gửi ra điện áp 3VTX để TX-VCO hoạt động và tạo ra tín hiệu tần số 890M-915M (GSM) theo hai cách: a), mẫu được gửi trở lại IF, trộn với cục bộ tín hiệu dao động để tạo ra một và truyền IF Tín hiệu phân biệt tần số truyền bằng nhau được gửi đến bộ tách pha để so sánh với tần số trung gian truyền; nếu tần số dao động TX-VCO không phù hợp với kênh làm việc của điện thoại di động, bộ dò pha sẽ tạo ra điện áp nhảy 1-4V (với điện áp DC truyền tải AC của thông tin) để điều khiển điện dung của varactor bên trong TX-VCO để đạt được mục đích điều chỉnh độ chính xác của tần số. b). Sau khi được bộ khuếch đại công suất, anten được biến đổi thành bức xạ sóng điện từ.
Ở trên có thể thấy rằng tần số được tạo ra bởi TX-VCO cho đến khi mẫu được gửi trở lại IF, và sau đó điện áp được tạo ra để điều khiển công việc TX-VCO; nó chỉ tạo thành một vòng kín và điều khiển pha tần số, vì vậy mạch này còn được gọi là mạch Vòng khóa pha truyền.
3) Bộ khuếch đại công suất (power ampli): Cấu tạo: Bộ khuếch đại công suất điện thoại di động hiện nay là bộ khuếch đại công suất tần số kép (tích hợp bộ khuếch đại công suất 900M và bộ khuếch đại công suất 1800M), được chia thành bộ khuếch đại công suất vinyl và bộ khuếch đại công suất vỏ sắt; không thể hoán đổi các mẫu bộ khuếch đại công suất khác nhau.
Chức năng: Khuếch đại tín hiệu tần số do TX-VCO dao động để thu được đủ dòng điện, được biến đổi thành sóng điện từ và bức xạ bởi anten.
Điều đáng chú ý là bộ khuếch đại công suất khuếch đại biên độ của tín hiệu tần số truyền, và không thể khuếch đại tần số của nó.
Các điều kiện làm việc của bộ khuếch đại công suất: a), điện áp làm việc (VCC): nguồn điện của bộ khuếch đại công suất điện thoại di động được cung cấp trực tiếp bởi pin (3.6V); b), đầu nối đất (GND): dòng điện tạo thành một vòng lặp; c), tín hiệu chuyển đổi công suất tần số kép (BANDSEL): điều khiển bộ khuếch đại công suất hoạt động ở 900M hoặc 1800M; d), tín hiệu điều khiển công suất (PAC): điều khiển độ khuếch đại của bộ khuếch đại công suất (dòng điện làm việc); e), tín hiệu đầu vào (IN); tín hiệu đầu ra (OUT). 4) Máy biến áp phát: Cấu tạo: Hai cuộn dây có đường kính và số vòng dây bằng nhau đặt gần nhau, cấu tạo theo nguyên tắc tự cảm lẫn nhau. Chức năng: Gửi bộ khuếch đại công suất truyền lấy mẫu dòng điện đến bộ điều khiển công suất. Nguyên lý: Khi dòng điện truyền của bộ khuếch đại công suất đi qua máy biến áp phát trong quá trình truyền tải, một dòng điện có cùng độ lớn với dòng điện cảm ứng ở thứ cấp của nó, được phát hiện (chỉnh lưu tần số cao) và gửi đến bộ điều khiển công suất.
5) Tín hiệu mức công suất: Cái gọi là mức công suất có nghĩa là các kỹ sư chia tín hiệu nhận được thành tám mức khi lập trình điện thoại di động. Mỗi mức nhận tương ứng với mức công suất truyền đầu tiên (như bảng dưới đây). Khi điện thoại di động hoạt động, CPU sẽ dựa trên tín hiệu nhận được. Cường độ được sử dụng để đánh giá khoảng cách giữa điện thoại di động và trạm gốc, đồng thời gửi tín hiệu mức truyền dẫn thích hợp để xác định độ khuếch đại của bộ khuếch đại công suất (nghĩa là khi thu mạnh thì truyền yếu).
Bảng xếp hạng công suất đính kèm:
6) Kiểm soát quyền lực (control de potencia): estructura: un amplificador de comparación operacional. Función: So sánh la señal de muestreo de corriente de potencia transmitida con la señal de nivel de potencia para obtener una señal de voltaje adecuada para controlar la amplificación del amplificador de potencia. Principio: Cuando la corriente de potencia pasa a través delformationador de transmisión durante la transmisión, la corriente inducida en su secundario se deta (rectificación de alta frecuencia) y se envía al control de potencia; al mismo tiempo, la señal de nivel de potencia preestablecido también se envía al control de potencia durante la programación; dos Después de comparar estas señales internamente, se genera una señal de voltaje para controlar la amplificación del amplificador de potencia, de modo que la corriente de trabajo del amplificador de potencia sea moderada, lo que ahorra energygía y potena la vida útilcia del amplificador (voltaje de control de alta potencia, potencia del amplificador de alta potencia).
3. Proceso de la señal de transmisión Al transmitir, la Información de la banda base de transmisión (TXI-P; TXI-N; TXQ-P; TXQ-N) procesada por el circuito lógico se envía al modulador de transmisión interno de la frecuencia intermedia y se modula con la señal del oscilador địa phương. Transmitir frecuencia liên phương tiện. Si la estación base de la señal de FI no puede Recogbirla, el TX-VCO debe usarse para aumentar la frecuencia de la señal de FI a 890M-915M (GSM). Cuando TX-VCO funciona, la señal de frecuencia de 890M-915M (GSM) se chi de dos formas:
a). Se envía un muestreo al IF, mezclado con la señal del oscilador local para productionir una señal de racminación de frecuencia de transmisión igual al IF de transmisión, y se envía al detector de fase para compararlo con el IF de transmisión; si la frecuencia de oscilación del TX-VCO không trùng hợp con la del teléfono móvil El detector de fase generará un voltaje de salto de 1-4V para controlar la dungitancia del diodo de dungitancia biến interno de TX-VCO para lograr el propósito de ajustar la frecuencia. b) El amplificador de potencia de entrada de dos vías es amplificado por la antena y muitido en ondas elect magnetnéticas para radiación. Para controlar la amplificación del amplificador de potencia, cuando la corriente de potencia pasa por el variableador transmisor durante la transmisión, se Deta la corriente inducida en su secundario (rectificación de alta frecuencia) y se envía al control de potencia; al mismo tiempo, la señal de nivel de potencia preestablecido también se envía a Control de potencia: Desués de comparar las dos señales internamente, se chi una señal de voltaje para controlar la amplificación del amplificador de potencia, de modo que la corriente de trabajo del amplificador de potencia sea moderada, lo que ahorra energygía y puede Extender la vida útil del amplificador de potencia. El status quo de la cadena de la Industrialria nacional de chips de RF
En el campo de los chip de radiofrecuencia, el bleado está majormente monopolizado por gigantes extranjeros. En términos de chips de radiofrecuencia nacionales, ninguna empresa puede respaldar de forma độc lập el modo de funcionamiento de IDM, majormente las empresas de disño Fabless; las empresas nacionales se han formado gracias a la colaboración de disño, fundición y embalaje. Modelo operativo "IDM mềm" ".
Về thiết kế chip tần số vô tuyến, các công ty trong nước đã đạt được một số thành công về chip 5G và có khả năng vận chuyển nhất định. Thiết kế chip RF có ngưỡng cao. Với kinh nghiệm phát triển RF, nó có thể đẩy nhanh sự phát triển của các chip RF cấp cao tiếp theo.
Về mặt đóng gói chip RF, một mặt, việc tăng tần số của chip RF 5G dẫn đến ảnh hưởng lớn hơn đến hiệu suất hoạt động của các dây kết nối trong mạch. Cần giảm độ dài của các dây kết nối tín hiệu khi đóng gói; mặt khác, cần có bộ khuếch đại công suất, bộ khuếch đại tiếng ồn thấp và bộ chuyển mạch. Và gói bộ lọc trở thành một mô-đun, một mặt làm giảm kích thước và tạo điều kiện cho các nhà sản xuất thiết bị đầu cuối hạ nguồn sử dụng. Để giảm sự ký sinh của các thông số tần số vô tuyến, cần có các công nghệ đóng gói Flip-Chip, Fan-In và Fan-Out.
Quy trình đóng gói Flip-Chip và Fan-In, Fan-Out, không cần sử dụng dây liên kết dây vàng để kết nối tín hiệu, giảm các hiệu ứng điện ký sinh do dây liên kết dây vàng gây ra và cải thiện hiệu suất RF của chip; đến kỷ nguyên 5G, Flip-Chip / Fan-In / Fan-Out hiệu suất cao kết hợp với công nghệ đóng gói Sip sẽ là xu hướng đóng gói trong tương lai.
sản phẩm khác của chúng tôi:
