Fichas RF são componentes essenciais em sistemas sem fios, como a navegação por satélite e as comunicações móveis. O desempenho dos Fichas RF tem um impacto direto na estabilidade e na precisão de toda a ligação de comunicação. No GNSS (Sistema Global de Navegação por Satélite) Fichas RF, Os circuitos divisores fraccionários desempenham um papel crucial na síntese de frequências, ajudando a suprimir sinais espúrios e a melhorar a qualidade do sinal. Este artigo, baseado num artigo técnico, apresenta sistematicamente os métodos de conceção e as estratégias de otimização do desempenho dos divisores fraccionários com o objetivo de Fichas RF em aplicações GNSS.

1. Contexto técnico dos chips de RF e divisores fraccionários

Nos receptores GNSS, Fichas RF são responsáveis pela receção de sinais de alta frequência dos satélites e pela sua conversão para frequências intermédias para posterior processamento. A geração de sinais de oscilador local depende de um sintetizador de frequência de loop bloqueado por fase (PLL), em que os divisores fraccionários servem de núcleo para uma configuração de frequência flexível. Os métodos tradicionais de divisão de números inteiros não conseguem satisfazer as necessidades de aplicações multifrequência e de alta precisão, tornando a tecnologia de divisão fraccionada um ponto fulcral na moderna Fichas RF conceção.

2. Conceção e Implementação de Circuitos Divisores de Fracções

Este estudo apresenta um circuito divisor fracionário concebido para GNSS Fichas RF, que suporta rácios de divisão fraccionários arbitrários na gama de 16 a 255. O circuito utiliza um modulador Sigma-delta de estrutura MASH1-1-1, empregando tecnologia de modelação de ruído para empurrar o ruído de quantização para frequências mais altas. Este ruído é então filtrado pelo filtro de loop, suprimindo eficazmente os sinais espúrios fraccionais.

Além disso, para resolver os problemas parasitas no modulador quando se introduzem valores pares específicos (por exemplo, 0,25, 0,5), a equipa de investigação introduziu um circuito de jitter baseado numa sequência m deformada antes do modulador. Este circuito injecta uma sequência pseudo-aleatória com uma média de zero, perturbando a periodicidade da saída do modulador, eliminando assim sinais espúrios em frequências fixas.

3. Validação da simulação e análise de desempenho

Para validar o desempenho do circuito, a equipa de investigação realizou modelação e simulação utilizando o software ADS. Os resultados da simulação mostram que, quando são introduzidas frequências GNSS típicas (por exemplo, frequência GPS L1 a 1575,42 MHz) e diferentes frequências de referência externas (13 MHz, 16,35 MHz, 24,55 MHz), o espetro de saída do modulador torna-se suave, sem falhas visíveis. O valor médio permanece inalterado, confirmando a eficácia do circuito na eliminação de sinais espúrios.

Foram efectuadas outras simulações funcionais no Modelsim utilizando Verilog HDL. Os resultados da simulação demonstram que a saída do divisor é precisa e que o valor médio está alinhado com o rácio de divisão fraccionada pretendido, verificando a funcionalidade correta do circuito.

4. Melhoria global do desempenho dos chips de RF

A conceção bem sucedida deste circuito divisor fracionário não só aumenta a flexibilidade de frequência e a precisão do GNSS Fichas RF mas também melhora significativamente a pureza espetral do sinal de saída. Ao otimizar a estrutura do modulador Sigma-delta e ao introduzir um mecanismo inteligente de jitter, o circuito destaca-se na supressão de sinais espúrios e na redução do ruído de fase, fornecendo um suporte front-end fiável para navegação e posicionamento de alta precisão.

5. Conclusão e perspectivas futuras

O circuito divisor fracionário proposto combina caraterísticas de elevada integração e baixas caraterísticas espúrias, tornando-o particularmente adequado para GNSS Fichas RF que exigem pureza de alta frequência. Com o rápido desenvolvimento do 5G, da IoT e do BeiDou (o sistema chinês de navegação por satélite), Fichas RF estão a evoluir para concepções multibanda, de baixo consumo e de elevada linearidade. No futuro, com a integração de processos de fabrico mais avançados e optimizações de algoritmos, espera-se que a tecnologia de divisão fraccionada desempenhe um papel fundamental em projectos de alta frequência e alta sensibilidade Fichas RF, ajudando as famílias Fichas RF conquistar uma posição mais proeminente no mercado mundial.