مقدمة
في سياق المحطات الطرفية المتنقلة للنظام العالمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية (GNSS) التي تهدف إلى التصغير وانخفاض استهلاك الطاقة، تقدم هذه المقالة رقاقة ترددات لاسلكية عالية التكامل ومنخفضة الطاقة ومتعددة النطاقات للنظام العالمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية. صُنعت هذه الرقاقة باستخدام تقنية SiGe BiCMOS المتقدمة، وهي لا تتطلب سوى مصدر طاقة 3.3 فولت، مع تيار تشغيل نموذجي يبلغ 35 مللي أمبير، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك طاقة النظام. وهذا يجعلها مثالية لتطبيقات مثل الهواتف الذكية وأجهزة الملاحة المحمولة وغيرها.

تصميم رقاقة الترددات اللاسلكية وميزاتها
ولتحقيق الأداء العالي والتكامل العالي، تعتمد رقاقة التردد اللاسلكي على بنية مستقبل أحادية التحويل. ويتمثل جوهر هذه الرقاقة في مرشح ممر التردد المتوسط (IF) عالي الأداء المدمج على الرقاقة بتردد مركزي يبلغ 46 ميجاهرتز وعرض نطاق ترددي يبلغ 20 ميجاهرتز. بالإضافة إلى ذلك، تدمج الرقاقة جميع الوحدات الوظيفية الرئيسية للترددات اللاسلكية بما في ذلك مضخمات الترددات اللاسلكية منخفضة الضوضاء وخلاطات كبت الصورة ومضخمات متغيرة الكسب ومركبات الترددات ومحول الترددات والمحولات التناظرية إلى رقمية، مما يتطلب فقط عددًا قليلاً من المكونات الخارجية لتشكيل حل واجهة أمامية كاملة للترددات اللاسلكية.

في تصميم الدائرة المحدد، يستخدم مضخم الصوت منخفض الضوضاء بنية CASCODE مع تغذية راجعة للباعث. لا يحقق هذا التصميم أكثر من 15 ديسيبل من الكسب فحسب، بل يتحكم أيضًا في رقم الضوضاء إلى أقل من 2 ديسيبل، مما يحسن بشكل فعال حساسية الاستقبال. يجمع خلاط كبت الصورة بين هيكل مضاعف جيلبرت وتقنية مطابقة النطاق العريض لضمان قدرة خطية ممتازة وقدرة ممتازة على كبت الصورة. والجدير بالذكر أن مرشح التردد المتوسط يستخدم بنية RC نشطة ويدمج دائرة ضبط تلقائية. وهذا يسمح لها بالتعويض تلقائيًا عن تقلبات الأداء الناجمة عن تغيرات العملية وتغيرات درجة الحرارة، مما يضمن استقرار التردد المركزي للمرشح وعرض النطاق الترددي.

أداء رقاقة الترددات اللاسلكية
من خلال الاختبار العملي، تُظهر رقاقة RFchip أداءً شاملاً متميزًا. يبلغ رقم الضوضاء المتتالي أقل من 3.5 ديسيبل، مع كسب قناة يتجاوز 50 ديسيبل. كما أن التسطيح داخل النطاق أفضل من 2 ديسيبل، والقمع خارج النطاق أكبر من 25 ديسيبل. بالإضافة إلى ذلك، تصل حساسية التحكم التلقائي في الكسب (AGC) إلى -94 ديسيبل ميلي واط في المليون، وتقل ضوضاء الطور عند إزاحة تردد 10 كيلو هرتز عن -85 ديسيبل سي/هرتز. تفي كل هذه المؤشرات بالمتطلبات الصارمة للواجهة الأمامية للتردد اللاسلكي لمستقبلات GNSS متعددة الأوضاع.

خاتمة
وباختصار، توفر رقاقة الترددات اللاسلكية عالية التكامل ومنخفضة الطاقة ومتعددة النطاقات لنظام الملاحة العالمي لسواتل الملاحة بأدائها الممتاز ودرجة التكامل العالية حلاً أساسياً مثالياً للترددات اللاسلكية للجيل القادم من محطات الملاحة المتنقلة.