Alors que le système mondial de navigation par satellite passe de la domination du GPS à une “ère GNSS” avec une compatibilité multi-systèmes, la Chine a demandé d'urgence des puces de navigation très performantes et très autonomes pour le développement et l'industrialisation du système BeiDou. Dans ce contexte, Puces RF jouent un rôle essentiel en tant que composants frontaux des récepteurs de navigation. Les performances de ces puces déterminent directement la sensibilité, la capacité anti-brouillage et la précision de positionnement de l'ensemble du système de navigation.

Dans leurs recherches, Zhao Jianxin et Zou Zhenjie ont proposé un système de navigation multimode entièrement autonome et hautement intégré. Puce RF architecture. Cette puce est basée sur la technologie RF-CMOS et adopte une architecture de fréquence intermédiaire à conversion descendante unique. Elle intègre tous les modules clés, notamment un amplificateur à faible bruit (LNA), un mélangeur, un filtre complexe, un amplificateur à gain variable (VGA), un synthétiseur de fréquence et un CAN 4 bits, afin de réaliser une conversion efficace des signaux RF en signaux numériques de fréquence intermédiaire.

Conception de circuits et optimisation des performances

En termes de conception de circuits, le Puce RF a été systématiquement optimisé pour les paramètres critiques tels que le contrôle du bruit, la linéarité et la suppression de l'image. Grâce à la combinaison d'un LNA avec une structure d'inductance de génération de source et d'un RF-VGA entièrement différentiel, le facteur de bruit est contrôlé à moins de 2 dB. Un filtre complexe de Chebyshev de cinquième ordre permet d'obtenir une suppression hors bande de plus de 30 dB, et le rapport de réjection d'image est amélioré à 47 dB grâce à un module de pré-calibrage, ce qui améliore considérablement la pureté du signal.

En outre, la puce présente une plage dynamique et une linéarité exceptionnelles. Une conception VGA à cinq étages permet d'obtenir une plage de contrôle de gain de 50 dB, avec un point d'interception du troisième ordre (OIP3) de plus de 20 dBm, ce qui garantit une réception stable des signaux de navigation faibles, même dans des environnements électromagnétiques complexes.

Conception physique et techniques de suppression du bruit

En termes de conception physique, le Puce RF intègre des mesures d'isolation et d'anti-bruit rigoureuses, notamment des anneaux de protection, des contacts de substrat indépendants et des technologies de filtrage de l'alimentation. Ces mesures suppriment efficacement le bruit des commutateurs numériques qui pourrait interférer avec les circuits RF, garantissant ainsi la stabilité du fonctionnement de la puce, même en cas d'intégration élevée.

Résultats des tests et implications pour l'industrie

Les résultats des tests montrent que cette Puce RF surpasse les schémas de conception traditionnels dans des domaines clés tels que l'OIP3, l'IMRR et le facteur de bruit. Non seulement il est entièrement compatible avec les quatre principaux systèmes de navigation - BeiDou, GPS, GLONASS et Galileo - mais il a également la capacité technologique de remplacer des produits étrangers similaires. Il apporte ainsi un soutien technique essentiel au développement national et à l'indépendance des récepteurs de navigation chinois.