مقدمه
در زمینه سیستم‌های ماهواره‌ای ناوبری جهانی (GNSS) برای پایانه‌های سیار که هدفشان مینیاتوری‌سازی و مصرف توان پایین است، این مقاله یک چیپ RF چندباند، کم‌مصرف و با یکپارچگی بالا برای GNSS را معرفی می‌کند. این چیپ که با استفاده از فناوری پیشرفته SiGe BiCMOS ساخته شده است، تنها به یک منبع تغذیه ۳.۳ ولتی نیاز دارد و با جریان کاری معمول ۳۵ میلی‌آمپر، مصرف توان سیستم را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. این امر آن را برای کاربردهایی مانند گوشی‌های هوشمند، دستگاه‌های ناوبری قابل حمل و موارد دیگر ایده‌آل می‌سازد.

طراحی و ویژگی‌های چیپ RF
برای دستیابی به عملکرد بالا و یکپارچگی زیاد، تراشه RF از معماری گیرنده تک-تبدیل پایین‌تغییر (single-downconversion) استفاده می‌کند. هسته این تراشه یک فیلتر باندگذر فرکانس میانی (IF) با عملکرد بالا و یکپارچه روی تراشه است که دارای فرکانس مرکزی ۴۶ مگاهرتز و عرض باند ۲۰ مگاهرتز می‌باشد. علاوه بر این، این تراشه تمام ماژول‌های عملکردی کلیدی RF، از جمله تقویت‌کننده‌های کم‌نویز، میکسرهای سرکوب تصویر، تقویت‌کننده‌های بهره متغیر، سینتی‌سازهای فرکانس و مبدل‌های آنالوگ به دیجیتال را یکپارچه می‌کند و تنها به چند قطعه خارجی برای تشکیل یک راهکار کامل فرانت‌اند RF نیاز دارد.

در طراحی مدار خاص، تقویت‌کننده کم‌نویز از ساختار کاسکود با بازخورد صادرکننده استفاده می‌کند. این طراحی نه تنها بیش از ۱۵ دسی‌بل بهره را محقق می‌سازد، بلکه ضریب نویز را به کمتر از ۲ دسی‌بل کاهش می‌دهد و به‌طور مؤثر حساسیت دریافت را بهبود می‌بخشد. میکسر سرکوب تصویر ساختار ضرب‌کننده گیلبرت و فناوری تطبیق پهن‌باند را ترکیب می‌کند تا خطیّت عالی و قابلیت سرکوب تصویر را تضمین کند. شایان ذکر است که فیلتر فرکانس میانی از ساختار RC فعال استفاده می‌کند و یک مدار تنظیم خودکار را در خود جای داده است. این امر به آن امکان می‌دهد تا به‌طور خودکار نوسانات عملکرد ناشی از تغییرات فرآیند و دما را جبران کند و پایداری فرکانس مرکزی و عرض باند فیلتر را تضمین نماید.

عملکرد چیپ RF
از طریق آزمایش‌های عملی، RFchip عملکرد کلی برجسته‌ای را نشان می‌دهد. ضریب نویز سری‌شده آن کمتر از ۳.۵ دسی‌بل است و بهره کانال بیش از ۵۰ دسی‌بل می‌باشد. ترازی درون‌باند بهتر از ۲ دسی‌بل و سرکوب خارج‌باند بیش از ۲۵ دسی‌بل است. علاوه بر این، حساسیت کنترل خودکار بهره (AGC) تا ‑۹۴ دسی‌بل‌متر می‌رسد و نویز فازی در جابجایی فرکانسی ۱۰ کیلوهرتز کمتر از ‑۸۵ دسی‌بل‌سی‌هر هرتز است. همه این شاخص‌ها نیازمندی‌های سخت‌گیرانه فرانت‌اند RF گیرنده‌های چند‌مود GNSS را برآورده می‌کنند.

نتیجه‌گیری
در خلاصه، این چیپ RF چندباند GNSS با یکپارچگی بالا، مصرف توان پایین و عملکرد عالی، راه‌حل RF هسته‌ای ایده‌آلی برای نسل بعدی ترمینال‌های ناوبری موبایلی فراهم می‌کند.