В связи с тем, что глобальная спутниковая навигационная система переходит от доминирования GPS к «эре ГНСС» с многосистемной совместимостью, Китай остро нуждается в высокопроизводительных и высокоавтономных навигационных чипах для разработки и промышленного внедрения системы BeiDou. В этом контексте РЧ-чипы Они играют важнейшую роль в качестве основного входного компонента навигационных приёмников. Производительность этих микросхем напрямую определяет чувствительность, помехоустойчивость и точность позиционирования всей навигационной системы.

В своем исследовании Чжао Цзяньсинь и Цзоу Чжэньцзе предложили полностью автономную, высокоинтегрированную многорежимную навигационную систему. радиочастотный чип Архитектура. Этот чип основан на технологии RF-CMOS и использует архитектуру с одним понижающим преобразованием частоты (ПЧ). Он объединяет все ключевые модули, включая малошумящий усилитель (МШУ), смеситель, комплексный фильтр, усилитель с переменным коэффициентом усиления (УПЧ), синтезатор частот и 4-битный АЦП, для эффективного преобразования ВЧ-сигналов в цифровые сигналы ПЧ.

Схемотехника и оптимизация ключевых характеристик

С точки зрения схемотехники, радиочастотный чип Систематически оптимизируется по критическим параметрам, таким как шумоподавление, линейность и подавление зеркальных каналов. Благодаря сочетанию малошумящего усилителя (МШУ) с индуктивной структурой с дегенерацией источника и полностью дифференциального ВЧ-усилителя с регулируемой частотой (ВЧ-УПЧ), коэффициент шума удерживается на уровне менее 2 дБ. Комплексный фильтр Чебышёва пятого порядка обеспечивает подавление внеполосных излучений более чем на 30 дБ, а коэффициент подавления зеркальных каналов увеличивается до 47 дБ благодаря модулю предварительной калибровки, что значительно повышает чистоту сигнала.

Кроме того, чип обладает выдающимся динамическим диапазоном и линейностью. Пятиступенчатая конструкция VGA обеспечивает диапазон регулировки усиления 50 дБ с выходной точкой пересечения третьего порядка (OIP3) более 20 дБм, что гарантирует стабильный приём слабых навигационных сигналов даже в сложных электромагнитных условиях.

Физическая конструкция и методы подавления шума

С точки зрения физического дизайна, радиочастотный чип Включает строгие меры изоляции и защиты от помех, включая защитные кольца, независимые контакты подложки и технологии фильтрации питания. Они эффективно подавляют шумы цифровых коммутаторов, которые могут создавать помехи в работе радиочастотных цепей, обеспечивая стабильную работу микросхемы даже при высокой степени интеграции.

Результаты испытаний и их значение для отрасли

Результаты испытаний показывают, что это радиочастотный чип Превосходит традиционные схемы проектирования по таким ключевым показателям, как OIP3, IMRR и коэффициент шума. Он не только полностью совместим с четырьмя основными навигационными системами — BeiDou, GPS, ГЛОНАСС и Galileo, — но и обладает технологическим потенциалом для замены аналогичных зарубежных продуктов. Это обеспечивает необходимую техническую поддержку для развития и независимости китайских навигационных приёмников.