精度の壁を破る:フラクショナル周波数分割技術が高性能GNSS RFチップを形成する方法

イベット・ウー     10月 12, 2025 

より高い測位精度と感度が常に追求されるGNSS(全地球測位衛星システム)分野、, RFチップ 受信機の「最前線の歩哨」としての役割を果たす。その性能は、端末が微弱な衛星信号を捕捉し処理する能力を直接決定する。多くの重要なモジュールの中で RFチップ, 特に、局部発振器(LO)信号を生成するPLL(フェーズ・ロック・ループ)周波数シンセサイザーは極めて重要である。この中で、分数周波数分割技術は、信号の純度に影響を与える決定的な役割を果たす。.

従来の整数分割周波数シンセサイザーは、非整数の周波数関係に苦労しており、LO周波数の設定の柔軟性が制限されている。. フラクショナル周波数分割技術 分周比を動的に調整し、平均分周値を生成する。しかし、この技術には分数スパーという厄介な問題がある。このスパーがPLLループの帯域幅内にある場合、フィルターで除去することができず、その結果、PLLが出力するLO信号の品質が低下する。 RFチップ. .これは最終的に、ミキシング中に生成される中間周波数(IF)信号の信号対雑音比(SNR)の悪化につながり、ナビゲーション端末の測位精度に直接影響する。.

低スパー分周の問題に取り組むため、李欣と黄海生による研究では、古典的なアキュムレータ構造と先進的なMASH1-1-1Δ-Σ変調器構造という2つの主流技術ソリューションを徹底的に比較している。.

アキュムレーターの構造:

この構造はシンプルでコスト効率に優れているが、分周比は2つの値(NとN+1)の間でしか切り替えられない。この周期的な切り替えは、出力スペクトラムの低周波数域に強い離散スプリアスを発生させる。 RFチップ.

MASH1-1-1 Δ-Σ構造:

この構造は、3つの1次Δ-Σ変調器をカスケード接続することで、ノイズシェーピングを実現している。ノイズシェーピングは、本来低周波帯域に集中する周波数量子化ノイズを高周波帯域に「押し出す」重要な機能である。において RFチップ PLL設計では、高周波帯域のノイズをループ・フィルターで効果的に除去することができる。.

研究チームは、GNSSの典型的なアプリケーションシナリオを使用しました。 RFチップ (基準周波数:16.368 MHz、中間周波数:3.996 MHz)を用いて、GPS L1とBeiDou B1の周波数ポイントにおける両構造をシミュレートした。パワースペクトル密度(PSD)解析の結果、Δ-Σベースの変調器は、0~2MHzの低周波帯域で発生する分数スプリアスのエネルギーを高周波帯域にシフトさせることに成功し、PLLループ帯域幅内のスペクトル純度を大幅に改善したことが明らかになりました。.

結論:

最新の高性能GNSSでは RFチップ 低スパー動作を追求する場合、MASH1-1-1 Δ-Σ構造に基づくフラクショナル周波数分割技術が間違いなく優れた選択となる。巧みなノイズ・シェイピングにより、LOスペクトラムを効果的に浄化し、次のような技術的基盤を提供する。 RFチップ 複雑な電磁環境下でナビゲーション信号を安定かつ正確に受信する。この技術は、高精度ナビゲーション端末の開発を推進する重要なエンジンである。.

イベット・ウー

イベット・ウー - チップ・アプリケーション&市場開発スペシャリスト イベット・ウーは、市場を重視するチップ・アプリケーション・エンジニアです。顧客の高度に専門的で複雑な最終製品への要求を解決するため、市場の需要を深く掘り下げ、定義し、チップ設計から最終アプリケーションまで、川上から川下までの産業チェーン全体のリソースを効率的に統合することを中核的な責任としています。技術トレンドや顧客のアプリケーションシナリオに対する鋭い洞察力を生かし、技術と市場の橋渡し役として重要な役割を果たしている。市場のニーズを正確な技術仕様に変換し、複雑な技術的ソリューションを明確な顧客価値に変換することに長けており、製品が市場に的確に対応することを保証します。

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