要旨

を採用する動きが活発化している。 北斗衛星航法システム, その RFチップ は、高い性能と信頼性を確保する上で極めて重要な役割を担っている。本稿では、その設計と実装について検討する。 北斗RFチップ このチップは、集積化・小型化されたナビゲーション端末機器が直面する重要な課題であるBluetooth干渉に対処するものです。このチップは、Bluetoothの干渉を緩和することで、地質災害監視、水文調査、船舶航行などの分野で不可欠な無線決定衛星サービス（RDSS）のショートメッセージの品質を向上させます。.

I.干渉の背景と技術的課題

で動作するBluetoothデバイス。 2.402-2.480 GHz の下限からわずか8MHzの距離にある。 北斗RDSS受信バンド. .Bluetoothの送信パワーは通常0 dBmで、RDSS信号パワーは-100 dBmであるため、これらの信号間の格差は最大60 dBに達する。これらの周波数が近く、帯域幅が制限されているため、従来の RFフィルター は、このような強い干渉を効果的に除去することができないため、受信機のフロントエンドが飽和し、システムの感度と通信品質が損なわれる。.

この妨害に対処するために 北斗RFチップ 高度なフィルタリング技術とロバストな回路設計は、厳しい環境下でのシステムの信頼性を向上させるために極めて重要である。.

II.RFチップのシステム・アーキテクチャ設計

について 北斗RFチップ を統合したダブル・コンバージョン・アーキテクチャーを採用している。 表面弾性波（SAW） フィルタをオンチップ・アクティブ・フィルタと組み合わせることで、高線形で干渉に強い受信チャンネルを実現する。このアーキテクチャには以下が含まれます：

1.第一段階の周波数変換

最初のステージでは、RF信号は高い中間周波数（IF）にダウンコンバートされる。オフチップ SAWフィルター 40dB以上の帯域外除去を実現し、信号からBluetooth干渉を効果的に除去します。.

2.第2段周波数変換とフィルタリング

信号はさらに低い周波数にダウンコンバートされ、そこでオンチップの RCアクティブ・フィルター が二次フィルタリングを行います。この二段フィルタリングにより、性能と統合性の最適なバランスが保たれる。さらに 30 dBローノイズアンプ（LNA） は、信号の飽和を防ぎ、優れた直線性を維持するために含まれています。.

III.RFチップの主要回路設計とシミュレーション

1.第1段周波数変換回路

初段回路のパッシブ・ミキサーは卓越した直線性を提供する。シミュレーション結果は以下の通り：

1.ゲインの安定性 10-12dB以内である。.

2.雑音指数 15dB以下。.

3.高入力1dB圧縮ポイント dBm で、干渉の多い環境でも信頼性の高いパフォーマンスを保証します。.

2.第2段フィルタリングとゲインコントロール

について 6段プログラマブル・ゲイン・アンプ を組み合わせた。 RCローパスフィルター は、55dBのゲイン調整範囲を実現し、優れた帯域外除去を維持します。ゲイン・ステップは1段あたり8dBと細かく調整されており、フィルター帯域幅を正確にコントロールできます。.

IV.テスト検証と性能分析

について 北斗RFチップ を使用して製造した。 0.13 μm RFCMOS で包装される。 QFN64. .主なテスト結果は以下の通り：

1.雑音指数:受信チャンネル全体の雑音指数は15dB以下。.

2.直線性:入力1dBの圧縮ポイントは-35dBmに達し、強い干渉があっても高い直線性を示す。.

3.耐干渉性能:アンダー -45 dBm ブルートゥース干渉, 受信機は、キャリア対ノイズ比42-44のRDSS信号受信を維持することに成功しました。実際の衛星アライメントテストでも、Bluetoothデバイスに近接したにもかかわらず、受信機はショートメッセージ通信を完了しました。.

V.結論とRFチップの市場意義

について 北斗RFチップ この研究では、二重周波数変換と高度なフィルタリング技術のハイブリッド・アーキテクチャにより、Bluetooth干渉を効果的に軽減します。革新的な技術には以下のようなものがある：

1.高直線性パッシブ・ミキサー そして プログラマブル・ゲイン・フィルター 干渉の多い環境でも高ダイナミック・レンジの受信を可能にする。.

2.オフチップの統合 SAWフィルター およびオンチップ アクティブフィルター ブルートゥース機器からの周波数干渉を大幅に低減する。.

この設計は、以下の干渉問題を解決するだけでなく 北斗端末 しかし、同時に将来のための基礎も築いた。 RFチップ のような他のアプリケーションでの開発。 4G/5G干渉緩和 において、より広範に使用されている。 IoT デバイスを提供する。この技術の拡張性は、以下のような堅牢な衛星ナビゲーション・システムを必要とする産業にとって、大きな市場ポテンシャルを秘めている。 自律走行、精密農業, そして 緊急通信.