RFchips son componentes esenciales en sistemas inalámbricos como la navegación por satélite y las comunicaciones móviles. El rendimiento de RFchips repercute directamente en la estabilidad y precisión de todo el enlace de comunicación. En GNSS (Sistema Mundial de Navegación por Satélite) RFchips, los circuitos divisores fraccionarios desempeñan un papel crucial en la síntesis de frecuencias, ya que ayudan a suprimir las señales espurias y a mejorar la calidad de la señal. Este artículo, basado en un documento técnico, presenta sistemáticamente los métodos de diseño y las estrategias de optimización del rendimiento de los divisores fraccionarios destinados a RFchips en aplicaciones GNSS.

1. Antecedentes técnicos de los RFchips y los divisores fraccionarios

En receptores GNSS, RFchips se encargan de recibir señales de alta frecuencia procedentes de satélites y convertirlas a frecuencias intermedias para su posterior procesamiento. La generación de señales de oscilador local se basa en un sintetizador de frecuencia de bucle de enganche de fase (PLL), en el que los divisores fraccionarios sirven de núcleo para la configuración flexible de frecuencias. Los métodos tradicionales de división entera no pueden satisfacer las necesidades de las aplicaciones multifrecuencia y de alta precisión, por lo que la tecnología de división fraccionaria es un elemento clave de las modernas tecnologías de división fraccionaria. RFchips diseño.

2. Diseño e implementación de circuitos divisores fraccionarios

Este estudio presenta un circuito divisor fraccional diseñado para GNSS RFchips, que admite relaciones de división fraccionaria arbitrarias dentro del rango de 16 a 255. El circuito utiliza un modulador Sigma-delta de estructura MASH1-1-1, que emplea tecnología de conformación de ruido para empujar el ruido de cuantificación a frecuencias más altas. Este ruido se filtra a continuación mediante el filtro de bucle, suprimiendo eficazmente las señales espurias fraccionarias.

Además, para resolver los problemas parasitarios del modulador al introducir valores pares específicos (por ejemplo, 0,25, 0,5), el equipo de investigación introdujo un circuito de fluctuación basado en una secuencia m deformada antes del modulador. Este circuito inyecta una secuencia pseudoaleatoria con media cero que altera la periodicidad de la salida del modulador, eliminando así las señales espurias a frecuencias fijas.

3. Validación de la simulación y análisis del rendimiento

Para validar el funcionamiento del circuito, el equipo de investigación realizó un modelado y una simulación con el software ADS. Los resultados de la simulación muestran que cuando se introducen frecuencias GNSS típicas (por ejemplo, la frecuencia GPS L1 a 1575,42 MHz) y distintas frecuencias de referencia externas (13 MHz, 16,35 MHz, 24,55 MHz), el espectro de salida del modulador se suaviza sin fallos visibles. El valor medio permanece invariable, lo que confirma la eficacia del circuito para eliminar las señales espurias.

Se realizaron otras simulaciones funcionales en Modelsim utilizando Verilog HDL. Los resultados de la simulación demuestran que la salida del divisor es precisa y que el valor medio se ajusta a la relación de división fraccionaria objetivo, verificando la correcta funcionalidad del circuito.

4. Mejora integral del rendimiento de los RFchips

El acertado diseño de este circuito divisor fraccional no sólo mejora la flexibilidad de frecuencia y la precisión del GNSS RFchips pero también mejora significativamente la pureza espectral de la señal de salida. Al optimizar la estructura del modulador Sigma-delta e introducir un mecanismo inteligente de fluctuación de fase, el circuito destaca en la supresión de señales espurias y la reducción del ruido de fase, proporcionando un soporte frontal fiable para la navegación y el posicionamiento de alta precisión.

5. Conclusión y perspectivas de futuro

El circuito divisor fraccional propuesto combina características de alta integración y bajas espurias, lo que lo hace especialmente adecuado para GNSS RFchips que requieren una pureza de alta frecuencia. Con el rápido desarrollo de 5G, IoT y BeiDou (el sistema chino de navegación por satélite), RFchips están evolucionando hacia diseños multibanda, de bajo consumo y alta linealidad. En el futuro, con la integración de procesos de fabricación más avanzados y la optimización de algoritmos, se espera que la tecnología de división fraccionaria desempeñe un papel clave en más diseños de alta frecuencia y alta sensibilidad. RFchips, ayudar a las familias RFchips obtener una posición más destacada en el mercado mundial.