전력 무선 사설 네트워크를 위한 전용 RF칩 설계 및 시스템 통합

이베트 우     10월 11, 2025 

RFchips 는 무선 통신 시스템의 핵심 구성 요소로 통신 장치의 커버리지, 전력 소비 및 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 전력 산업의 지능형 혁신의 맥락에서 전용 LTE RFchips 230MHz 주파수 대역에서 작동하는 칩은 전력 무선 광대역 통신 시스템을 지원하는 핵심 기술로 자리 잡았습니다. 이 칩은 고집적, 저전력 소비, 높은 보안성을 제공할 뿐만 아니라 스마트 그리드 배전 자동화, 전력 데이터 수집 및 비상 통신에 중요한 역할을 합니다.

1. 전력 무선 통신 시스템과 RF칩의 기술 배경

스마트 그리드 구축이 진행됨에 따라 전력 시스템의 실시간 통신, 신뢰성 및 커버리지에 대한 요구가 더욱 엄격해지고 있습니다. 다양한 무선 통신 표준 중에서 LTE230 시스템은 자유로운 스펙트럼, 넓은 커버리지, 강력한 침투 능력으로 인해 전력 무선 사설망에 선호되는 솔루션이 되었습니다. 이 시스템의 물리적 계층의 핵심 구성 요소로서 다음과 같은 성능이 중요합니다. RFchips 는 전체 통신 링크의 안정성과 효율성을 직접적으로 결정합니다.

개별 부품을 사용하는 기존 회로에 비해 고도로 집적된 RFchips 시스템 크기와 비용을 크게 줄이면서 전반적인 성능을 개선할 수 있습니다. 따라서 전용 RFchip 전력 시스템의 열악한 환경 요구 사항을 충족하는 것은 전력 통신 시스템 업그레이드의 핵심 단계가 되었습니다.

2. 전용 RF칩의 시스템 아키텍처 및 주요 기술

이 문서에서는 전용 RFchip 130nm RFCMOS 기술을 사용합니다. 무선 트랜시버, 디지털 베이스밴드, 8비트 MCU, 음성 모듈을 시스템 온 칩(SoC) 아키텍처에 통합하여 신호 송수신부터 프로토콜 처리, 음성 압축, 보안 암호화까지 완벽하게 통합합니다.

1. 트랜시버 아키텍처 설계

수신기는 복잡한 필터를 사용하여 이미지 간섭과 대역 외 노이즈를 효과적으로 억제하는 낮은 IF 구조를 채택합니다. 송신기는 직접 변환 아키텍처를 사용하여 컴팩트한 크기에서 성능과 낮은 전력 소비를 모두 보장합니다. 이 설계는 기존 개별 솔루션의 복잡성과 디버깅 문제를 효과적으로 해결합니다.

2. 디지털 베이스밴드 및 신호 처리

그리고 RFchip 는 디지털 도메인에서 신호 변조, 복조 및 채널 추정을 수행하여 시스템 유연성을 향상시킵니다. 베이스밴드 처리 섹션은 일반 DSP 코어 대신 전용 집적 회로를 사용하여 전력 소비를 줄이면서 복조 정확도와 실시간 성능을 보장합니다.

3. 통합 기능 모듈

전력 관련 시나리오의 다양한 요구 사항을 충족하기 위해 RFchip 에는 음성 압축 및 재생 모듈도 통합되어 있습니다. 아날로그 및 디지털 볼륨 제어를 모두 지원하므로 외부 음성 칩이 필요하지 않으며 단말기의 크기와 비용 구조를 더욱 최적화할 수 있습니다.

3. 보안 강화 및 자동화된 테스트 기능

전력 시스템에서 통신 디바이스는 복잡한 전자기 환경과 무인 스테이션에 배치되는 경우가 많으며, 디바이스 보안과 운영 효율성이 주요 고려 사항입니다.

1. 펌웨어 암호화 메커니즘

그리고 RFchip 128바이트 전자 퓨즈가 통합되어 있으며 고유한 칩 ID 인식 기능이 있습니다. 하드웨어 바인딩을 사용하여 펌웨어 암호화를 달성함으로써 프로그램을 불법적으로 읽더라도 다른 디바이스에서 실행할 수 없도록 합니다. 이를 통해 솔루션 불법 복제 및 정보 유출을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

2. 자동화된 테스트 지원

그리고 RFchip 설계에는 원클릭 성능 감지를 위한 자동화된 테스트 절차를 지원하는 임베디드 테스트 회로가 포함되어 있습니다. 테스트 결과는 소프트웨어 인터페이스에 “합격/불합격'으로 시각적으로 표시되므로 생산 라인 테스트 비용과 노동력을 크게 절감하는 동시에 시스템 배포 및 유지 관리 효율성을 개선할 수 있습니다.

4. 테스트 검증 및 성능 지표

230MHz 주파수 대역에서 수행된 시스템 테스트 결과, 다음과 같은 결과가 나타났습니다. RFchip 는 다중 채널 조건에서 안정적으로 작동합니다. 예를 들어, 14.96Mbps의 데이터 속도에서 13개 테스트 채널의 출력 전력은 지정된 범위 내에 유지되어 모두 성능 검증을 통과했습니다. 결과는 우수한 주파수 대역 적응성과 일관된 송수신 성능을 보여주며 전력 무선 통신 시스템의 실제 배포 요구 사항을 충족합니다.

5. 결론 및 전망

이 전용 애플리케이션의 성공적인 개발은 RFchip 는 중국의 핵심 분야에서 중요한 돌파구를 마련했습니다. RFchip 전력 무선 통신을 위한 분야입니다. 고도로 통합된 설계, 시스템 수준의 펌웨어 보안 메커니즘, 효율적인 테스트 지원으로 스마트 그리드 구축에 필수적인 디바이스 보증을 제공합니다.

앞으로 5G-A/6G, 사물 인터넷(IoT), 에너지 인터넷의 발전과 함께 더욱 발전할 것입니다, RFchips 는 멀티밴드 통합, 소프트웨어 정의 기능, 지능형 관리, 낮은 전력 소비를 향해 계속 발전할 것입니다. 그동안 축적된 기술력과 체계적인 역량을 바탕으로 RFchips 는 산업용 IoT, 긴급 통신 및 더 넓은 분야에서 중국의 칩 자율성을 위한 견고한 기반을 마련할 것입니다.

이베트 우

이베트 우 - 칩 애플리케이션 및 시장 개발 전문가 이베트 우는 시장 중심의 칩 애플리케이션 엔지니어입니다. 그녀의 핵심 업무는 시장 수요를 심층적으로 파악하고 정의하며, 칩 설계부터 최종 애플리케이션에 이르기까지 업스트림 및 다운스트림 산업 체인 전반의 리소스를 효율적으로 통합하여 고객의 고도로 전문화되고 복잡한 최종 제품 요구 사항을 해결하는 것입니다. 기술 트렌드와 고객 애플리케이션 시나리오에 대한 예리한 통찰력을 바탕으로 기술과 시장 간의 가교 역할을 담당하고 있습니다. 그녀는 시장의 요구를 정확한 기술 사양으로 변환하고 복잡한 기술 솔루션을 명확한 고객 가치로 표현하는 데 탁월하여 제품이 시장에 정확하게 대응할 수 있도록 합니다.

Yvette Wu의 다른 글 읽기