{"id":1416,"date":"2025-10-12T02:20:55","date_gmt":"2025-10-12T02:20:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.wallisemi.com\/?p=1416"},"modified":"2025-10-13T02:23:04","modified_gmt":"2025-10-13T02:23:04","slug":"die-prazisionsschranke-durchbrechen-wie-die-fraktionierte-frequenzteilungstechnologie-hochleistungs-funkchips-von-gnss-formt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/blog\/industry-insights\/breaking-the-precision-barrier-how-fractional-frequency-division-technology-shapes-high-performance-gnss-rf-chips\/","title":{"rendered":"Die Pr\u00e4zisionsschranke durchbrechen: Wie die Technologie der fraktionierten Frequenzteilung hochleistungsf\u00e4hige GNSS-RF-Chips formt"},"content":{"rendered":"

Im Bereich des globalen Satellitennavigationssystems (GNSS), wo st\u00e4ndig nach h\u00f6herer Positionsgenauigkeit und Empfindlichkeit gesucht wird, RF-Chips<\/strong> dienen als \u201cW\u00e4chter an vorderster Front\u201d der Empfangsger\u00e4te. Ihre Leistung entscheidet direkt \u00fcber die F\u00e4higkeit des Terminals, schwache Satellitensignale zu erfassen und zu verarbeiten. Zu den vielen Schl\u00fcsselmodulen von RF-Chips<\/strong>, In diesem Zusammenhang ist der PLL-Frequenzsynthesizer, der das Signal des Lokaloszillators (LO) erzeugt, besonders wichtig. Dabei spielt die Technologie der fraktionierten Frequenzteilung eine entscheidende Rolle f\u00fcr die Reinheit des Signals.<\/p>\n\n\n\n

Herk\u00f6mmliche Frequenzsynthesizer mit ganzzahliger Frequenzteilung haben Probleme mit nicht-ganzzahligen Frequenzverh\u00e4ltnissen, was die Flexibilit\u00e4t bei der Einstellung der LO-Frequenzen einschr\u00e4nkt. Technologie der fraktionierten Frequenzteilung<\/strong> passt das Teilungsverh\u00e4ltnis dynamisch an, um einen durchschnittlichen fraktionierten Wert zu erzeugen und so die gew\u00fcnschte Frequenz genau zu erreichen. Diese Technologie bringt jedoch ein heikles Problem mit sich - fraktionale St\u00f6rimpulse. Wenn diese Spurs in die Bandbreite der PLL-Schleife fallen, k\u00f6nnen sie nicht herausgefiltert werden, was zu einer Verschlechterung der Qualit\u00e4t des LO-Signals f\u00fchrt, das von der RF-Chip<\/strong>. Dies f\u00fchrt letztlich zu einer Verschlechterung des Signal-Rausch-Verh\u00e4ltnisses (SNR) des beim Mischen erzeugten Zwischenfrequenzsignals (IF), was sich unmittelbar auf die Ortungsgenauigkeit von Navigationsger\u00e4ten auswirkt.<\/p>\n\n\n\n

Um das Problem der fraktionierten Frequenzteilung mit geringer Spur zu l\u00f6sen, werden in der Studie von Li Xin und Huang Haisheng zwei g\u00e4ngige technologische L\u00f6sungen miteinander verglichen: die klassische Akkumulatorstruktur und die fortschrittliche MASH1-1-1 \u0394-\u03a3-Modulatorstruktur.<\/p>\n\n\n\n

Struktur des Akkumulators<\/strong>:<\/strong><\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Diese Struktur ist einfach und kosteng\u00fcnstig, aber das Teilungsverh\u00e4ltnis kann nur zwischen zwei Werten (N und N+1) umgeschaltet werden. Dieses periodische Umschalten f\u00fchrt zu starken diskreten Ausschl\u00e4gen im niederfrequenten Bereich des Ausgangsspektrums, was ein erheblicher Nachteil f\u00fcr leistungsstarke RF-Chips<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

MASH1-1-1 \u0394-\u03a3 Struktur<\/strong>:<\/strong><\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Diese Struktur kaskadiert drei \u0394-\u03a3-Modulatoren erster Ordnung, um eine Rauschformung zu erreichen, eine Schl\u00fcsselfunktion, die das urspr\u00fcnglich im Niederfrequenzband konzentrierte Frequenzquantisierungsrauschen in das Hochfrequenzband \u201cverschiebt\u201d. Unter RF-Chip<\/strong> PLL-Design kann das Rauschen im Hochfrequenzband durch den Schleifenfilter wirksam herausgefiltert werden.<\/p>\n\n\n\n

Das Forschungsteam verwendete das typische Anwendungsszenario von GNSS RF-Chips<\/strong> (Referenzfrequenz: 16,368 MHz, Zwischenfrequenz: 3,996 MHz), um beide Strukturen an den Frequenzpunkten GPS L1 und BeiDou B1 zu simulieren. Die Analyse der Leistungsspektraldichte (PSD) zeigte deutlich, dass der \u0394-\u03a3-basierte Modulator die fraktionierte Sporenenergie erfolgreich vom kritischen 0-2-MHz-Niederfrequenzband in das Hochfrequenzband verschoben hat, wodurch die spektrale Reinheit innerhalb der PLL-Schleifenbandbreite deutlich verbessert wurde.<\/p>\n\n\n\n

Schlussfolgerung<\/strong>:<\/strong><\/strong><\/h5>\n\n\n\n

In modernen Hochleistungs-GNSS RF-Chips<\/strong> die einen spurarmen Betrieb anstreben, ist die fraktionierte Frequenzteilungstechnologie auf der Grundlage der MASH1-1-1-\u0394-\u03a3-Struktur zweifellos die beste Wahl. Durch geschickte Rauschformung reinigt sie das LO-Spektrum effektiv und bietet eine solide technische Grundlage f\u00fcr RF-Chips<\/strong> um Navigationssignale in komplexen elektromagnetischen Umgebungen stabil und genau zu empfangen. Diese Technologie ist der wichtigste Motor f\u00fcr die Entwicklung von hochpr\u00e4zisen Navigationsger\u00e4ten.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

In the global navigation satellite system (GNSS) field, where higher positioning accuracy and sensitivity are constantly pursued, RF chips serve as the “front-line sentinel” of receivers. Their performance directly determines the ability of the terminal to capture and process weak satellite signals. Among the many key modules of RF chips, the phase-locked loop (PLL) frequency synthesizer, […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1417,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[30,31],"tags":[36],"class_list":["post-1416","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-industry-insights","category-blog","tag-yvette-wu"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1416","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1416"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1416\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1418,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1416\/revisions\/1418"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1417"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1416"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1416"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.wallisemi.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1416"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}