概要

衛星航法技術は人間活動に広く採用される測位技術となり、衛星航法・測位産業という新興産業に急速に発展した。米国とロシアはそれぞれGPSとGLONASSという全地球衛星航法システムの構築に成功し、EUは現在GALILEOシステムの構築を進めている。2000年、中国は北斗航法衛星システム（BDS）用の衛星2基を打ち上げ、中国の衛星航法技術に飛躍的な進歩をもたらした。これにより、中国は世界で3番目に独立した衛星ナビゲーション・システムを持つ国となった。.

GPSとは異なり、北斗衛星ナビゲーション・システムはアクティブ双方向測距ナビゲーション・システムを利用している。北斗システムは、2基の静止衛星、中央制御システム、校正システム、各種ユーザー機器から構成される。中央制御システムは2つの衛星に照会信号を送信し、照会信号はサービスエリア内のユーザーに再送信される。ユーザーは一方の衛星からの照会信号に応答し、その応答を両方の衛星に送信する。制御システムは、ユーザーの信号を受信してデコードし、要求されたサービスに応じて処理する。.

北斗世代衛星システムは通信機能を備えているが、アクティブ測位方式であるため、ユーザー容量、測位精度、ステルス性、測位頻度などの要素が制限される。北斗世代衛星の測位ベースバンド処理アルゴリズムの改良により、現在では3つの衛星によるパッシブ測位が実現されている。2005年、中国は初の北斗Ⅰ型衛星パッシブ測位受信機の開発に成功し、リアルタイム高速測位の問題を独自に解決した。これにより、中国とその周辺地域に全天候型、高精度、リアルタイムのナビゲーションと測位サービスを提供することができる。北斗世代のパッシブ測位が成熟しつつあることで、北斗世代端末製品の潜在的な用途が大きく広がっている。.

北斗世代端末製品の重要なアプリケーションは、通信基地局や電力部門など多くの産業にとって不可欠な単一受信時刻同期である。現在、これらの業界では、時刻同期をGPSに依存していますが、北斗時刻同期を採用することがトレンドになることがますます明らかになりつつあり、非常に大きな需要があります。.

RNC2410 RFチップ：北斗生成のための重要なイノベーション

北斗世代シングル・レシーバー市場の需要に応えるため、中国企業が開発したのが 北斗世代RFシングルレシーバチップ RNC2410. .RNC2410は、優れた性能、低消費電力、高い安定性、コンパクトなサイズを提供します。わずかな外付け部品で北斗世代のRF受信機能を実現し、製品の体積とシステムコストを大幅に削減します。.

RNC2410の主な特長

RNC2410は、Beidou世代衛星ナビゲーション・システム用に設計された無線周波数（RF）レシーバー・チップです。このチップは、すべての受信チャンネルモジュールと周波数シンセサイザを集積しています。受信チャンネルはアナログ信号出力とADC量子化信号出力の両方を提供し、サンプリングクロック出力も備えています。わずかな外付け部品で、このチップはBeidouユーザー機器に必要な受信機能を実現できます。通信には標準SPIインターフェース・プロトコルを使用します。.

このチップは2段階の周波数変換構造を採用している。レシーバーはまず、RFフロントエンド回路を通してRF信号を第1の中間周波数（IF）にダウンコンバートし、さらに第2のミキサーを通して第1のIFを最終的なIF出力にダウンコンバートする。適切な周波数プランニングにより、レシーバーのイメージ抑制とチャンネル選択性が大幅に向上します。チップの集積度を高め、外付け部品の数を減らすために、チップは周波数シンセサイザーと対応する電圧制御発振器（VCO）、およびADCサンプリング・クロックの生成に使用される位相同期ループ（PLL）を集積しています。このPLLは、ベースバンド部の基準クロックも供給する。.

IF段には1dBステップ制御の可変ゲインアンプが使用され、自動ゲインコントロール（AGC）ループにより、出力信号レベルはピーク・ツー・ピークの差動電圧1Vに保たれます。RNC2410はアナログIF信号と2ビット量子化信号の両方を供給できる。.

RNC2410のアプリケーション

RNC2410チップは高集積であるため、受信機能に必要な周辺回路が最小限で済み、システム設計が簡素化されます。図1にRNC2410を使用した北斗世代受信端末のシステム回路図を示す。.

回路図では、Beidou I 用の BDI LNA（ロー・ノイズ・アンプ）は、1.3dB 未満の雑音指数で 42dB を超える利得を提供します。ADC は ADI 社の AD9283 または同様の製品から供給できます。BDI ベースバンドは、専用チップまたは FPGA を使用して実装できます。.

RNC2410 の RF 入力は差動で、LNA の出力インピーダンスはシングルエンド（50Ω）なので、入力マッチング回路が必要である。バランとチップ間の適切なマッチングのために、シングルエンド50Ω-差動100Ωバランが差動Tネットワークと共に使用される。.

画像抑圧とチャンネル選択性を改善するために、高選択性 SAW フィルタが第 1 IF で使用され、それに応じてマッチングされる。RNC2410はベースバンド部に2つのインターフェースを提供する。1つはアナログIF出力を提供し、これは外部ADCでサンプリングされてベースバンド用に量子化された信号を生成する。もう1つは2ビット分解能で量子化されたIF出力を提供し、ベースバンドに直接送られる。.

RNC2410を使用したBeidou I端末のテスト結果は、-157.6dBm以上の受信感度を示している。.

結論

RNC2410は、独自に開発した北斗衛星ナビゲーションシステム用RFチップです。従来の製品に比べ、サイズとコストを大幅に削減することができます。モジュールの性能はシステム全体の要求を十分に満たしており、現在試験使用中である。間もなく大規模生産が開始される見込みで、中国の北斗衛星航法産業の急速な発展を牽引することになる。.