अवलोकन

उपग्रह नेविगेशन तकनीक मानव गतिविधियों में व्यापक रूप से अपनाई जाने वाली स्थिति निर्धारण तकनीक बन गई है और यह तेजी से एक उभरते हुए उद्योग—उपग्रह नेविगेशन और स्थिति निर्धारण उद्योग—के रूप में विकसित हुई है। संयुक्त राज्य अमेरिका और रूस ने क्रमशः GPS और GLONASS नामक वैश्विक उपग्रह नेविगेशन प्रणालियाँ सफलतापूर्वक विकसित की हैं, और यूरोपीय संघ वर्तमान में GALILEO प्रणाली का निर्माण कर रहा है। 2000 में, चीन ने अपने बेइदोउ नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम (BDS) के लिए दो उपग्रह प्रक्षेपित किए, जो चीन की उपग्रह नेविगेशन तकनीक में एक महत्वपूर्ण सफलता थी। इससे चीन स्वतंत्र उपग्रह नेविगेशन प्रणाली वाला दुनिया का तीसरा देश बन गया।.

जीपीएस के विपरीत, बेइदोउ उपग्रह नेविगेशन प्रणाली एक सक्रिय द्वि-तरफा रेंजिंग नेविगेशन प्रणाली का उपयोग करती है। बेइदोउ प्रणाली में दो भू-स्थिर उपग्रह, एक केंद्रीय नियंत्रण प्रणाली, एक कैलिब्रेशन प्रणाली और विभिन्न उपयोगकर्ता उपकरण शामिल हैं। केंद्रीय नियंत्रण प्रणाली दो उपग्रहों को पूछताछ संकेत भेजती है, जिन्हें फिर सेवा क्षेत्र में उपयोगकर्ताओं को पुनः प्रसारित किया जाता है। उपयोगकर्ता एक उपग्रह के पूछताछ संकेत का उत्तर देते हैं और दोनों उपग्रहों को प्रतिक्रिया भेजते हैं, जिसे फिर केंद्रीय नियंत्रण प्रणाली को प्रेषित किया जाता है। नियंत्रण प्रणाली उपयोगकर्ता के संकेतों को प्राप्त करती है और उन्हें डिकोड करती है, तथा अनुरोधित सेवा के आधार पर उनका संसाधन करती है।.

हालाँकि बेइदोउ पीढ़ी का उपग्रह प्रणाली संचार क्षमताएँ प्रदान करती है, इसकी सक्रिय स्थिति निर्धारण विधि उपयोगकर्ता क्षमता, स्थिति निर्धारण सटीकता, गुप्तता और स्थिति निर्धारण की आवृत्ति जैसे कारकों को सीमित करती है। बेइदोउ पीढ़ी के उपग्रह स्थिति निर्धारण बेसबैंड प्रसंस्करण एल्गोरिदम में सुधारों के साथ, अब तीन उपग्रहों के साथ निष्क्रिय स्थिति निर्धारण हासिल कर लिया गया है। 2005 में, चीन ने सफलतापूर्वक पहला बेidou I उपग्रह निष्क्रिय स्थिति निर्धारण रिसीवर विकसित किया, जिसने वास्तविक समय में त्वरित स्थिति निर्धारण की समस्या को स्वतंत्र रूप से हल किया। यह चीन और आसपास के क्षेत्रों के लिए सभी मौसम में, उच्च-सटीकता, वास्तविक समय नेविगेशन और स्थिति निर्धारण सेवाएं प्रदान करता है। बेidou पीढ़ी के निष्क्रिय स्थिति निर्धारण की निरंतर परिपक्वता बेidou पीढ़ी के टर्मिनल उत्पादों के संभावित अनुप्रयोगों का विस्तार करती है।.

बेइदोउ पीढ़ी के टर्मिनल उत्पादों का एक प्रमुख अनुप्रयोग एकल-रिसीवर समय समकालन है, जो संचार बेस स्टेशन और ऊर्जा क्षेत्रों जैसे कई उद्योगों के लिए अनिवार्य है। वर्तमान में ये उद्योग समय समकालन के लिए GPS पर निर्भर हैं, लेकिन यह स्पष्ट होता जा रहा है कि बेइदोउ समय समकालन को अपनाना एक प्रवृत्ति होगी, जिसकी मांग बहुत बड़ी होगी।.

आरएनसी2410 आरएफ चिप: बेइदोउ पीढ़ी के लिए एक प्रमुख नवाचार

बेइदोउ पीढ़ी के एकल-रिसीवर बाजार में मांग को पूरा करने के लिए, एक चीनी कंपनी ने विकसित किया बेइदौ पीढ़ी का आरएफ सिंगल-रिसीवर चिप RNC2410. RNC2410 उत्कृष्ट प्रदर्शन, कम बिजली खपत, उच्च स्थिरता और कॉम्पैक्ट आकार प्रदान करता है। यह बेइदोउ पीढ़ी की RF रिसेप्शन क्षमता प्राप्त करने के लिए केवल कुछ बाहरी घटकों की आवश्यकता होती है, जिससे उत्पाद का आयतन और सिस्टम लागत काफी कम हो जाती है।.

RNC2410 की प्रमुख विशेषताएँ

RNC2410 एक रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) रिसीवर चिप है जिसे बेइदोउ जेनरेशन उपग्रह नेविगेशन सिस्टम के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह चिप सभी रिसीवर चैनल मॉड्यूल और फ्रीक्वेंसी सिंथेसाइज़र को एकीकृत करती है। रिसीवर चैनल एनालॉग सिग्नल आउटपुट और ADC-क्वांटाइज्ड सिग्नल आउटपुट दोनों प्रदान करता है, साथ ही सैंपलिंग क्लॉक आउटपुट भी। कुछ बाहरी घटकों के साथ, यह चिप बेइदोउ उपयोगकर्ता उपकरणों के लिए आवश्यक रिसेप्शन फ़ंक्शन को पूरा कर सकती है। यह संचार के लिए मानक SPI इंटरफ़ेस प्रोटोकॉल का उपयोग करती है।.

यह चिप दो-चरणीय आवृत्ति रूपांतरण संरचना अपनाती है। रिसीवर पहले आरएफ फ्रंट-एंड सर्किट के माध्यम से आरएफ सिग्नल को पहली मध्यवर्ती आवृत्ति (IF) पर डाउन-कनवर्ट करता है, और फिर एक दूसरे मिक्सर के माध्यम से पहली IF को अंतिम IF आउटपुट पर और अधिक डाउन-कनवर्ट करता है। उचित आवृत्ति योजना के साथ, यह रिसीवर की इमेज सप्रेशन और चैनल सेलेक्टिविटी में काफी सुधार करता है। चिप के एकीकरण को बढ़ाने और बाहरी घटकों की संख्या को कम करने के लिए, चिप में एक आवृत्ति संश्लेषक और संबंधित वोल्टेज-नियंत्रित ऑस्सीलेटर (VCOs), साथ ही एक फेज-लॉक्ड लूप (PLL) शामिल है जिसका उपयोग ADC सैंपलिंग क्लॉक उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। यह PLL बेसबैंड खंड के लिए संदर्भ घड़ी भी प्रदान करता है।.

IF चरण में 1 dB के स्टेप नियंत्रण वाला एक परिवर्तनीय गेन एम्पलीफ़ायर उपयोग किया जाता है, जो स्वचालित गेन नियंत्रण (AGC) लूप के माध्यम से आउटपुट सिग्नल स्तर को 1 V के पीक-टू-पीक विभेदक वोल्टेज पर बनाए रखता है। RNC2410 एनालॉग IF सिग्नल और 2-बिट क्वांटायज़्ड सिग्नल दोनों प्रदान कर सकता है।.

RNC2410 के अनुप्रयोग

उच्च एकीकरण के कारण, RNC2410 चिप केवल न्यूनतम परिधीय परिपथ की आवश्यकता के साथ रिसेप्शन फ़ंक्शन को सरल बनाती है। चित्र 1 में RNC2410 का उपयोग करने वाले बेइदोउ पीढ़ी के रिसीविंग टर्मिनल की सिस्टम स्कीमैटिक दिखाया गया है।.

योजनाबद्ध आरेख में, बेइदोउ I के लिए BDI LNA (लो नॉइज़ एम्पलीफ़ायर) 42 dB से अधिक गेन और 1.3 dB से कम नॉइज़ फिगर प्रदान करता है। ADC को ADI के AD9283 या समान उत्पादों से प्राप्त किया जा सकता है। BDI बेसबैंड को समर्पित चिप या FPGA का उपयोग करके कार्यान्वित किया जा सकता है।.

चूंकि RNC2410 का RF इनपुट डिफरेंशियल है, और LNA का आउटपुट इम्पीडेंस सिंगल-एंडेड (50 ओम) है, इसलिए इनपुट मैचिंग सर्किट आवश्यक हैं। सिंगल-एंडेड 50-ओम से डिफरेंशियल 100-ओम बाउन का उपयोग डिफरेंशियल टी-नेटवर्क के साथ किया जाता है, ताकि बाउन और चिप के बीच उचित मिलान हो सके।.

छवि दमन और चैनल चयनक्षमता में सुधार के लिए, पहले आईएफ पर उच्च-चयनक्षमता वाला एसएडब्ल्यू फ़िल्टर उपयोग किया जाता है और उसे तदनुसार मेल कराया जाता है। RNC2410 बेसबैंड अनुभाग को दो इंटरफेस प्रदान करता है: एक एनालॉग आईएफ आउटपुट देता है, जिसे बाहरी एडीसी द्वारा नमूना लेकर बेसबैंड के लिए एक परिमाणीकृत संकेत उत्पन्न किया जाता है, जबकि दूसरा 2-बिट संकल्प के साथ परिमाणीकृत आईएफ आउटपुट प्रदान करता है, जिसे सीधे बेसबैंड को भेजा जाता है।.

RNC2410 का उपयोग करने वाले बेidou I टर्मिनल के परीक्षण परिणामों में -157.6 dBm से अधिक रिसेप्शन संवेदनशीलता दिखाई गई है।.

निष्कर्ष

RNC2410 बेइदोउ उपग्रह नेविगेशन प्रणाली के लिए स्वतंत्र रूप से विकसित एक आरएफ चिप है। यह पारंपरिक उत्पादों की तुलना में आकार और लागत में महत्वपूर्ण कमी प्रदान करता है। मॉड्यूल का प्रदर्शन समग्र प्रणाली की आवश्यकताओं को पूरी तरह से पूरा करता है और वर्तमान में परीक्षण उपयोग के अधीन है। बड़े पैमाने पर उत्पादन जल्द ही शुरू होने की उम्मीद है, जो चीन के बेइदोउ उपग्रह नेविगेशन उद्योग के तीव्र विकास को गति देगा।.