Information Portal "RF Design"
Информационный Портал "РЧ Дизайн"
Входные РЧ модули
для многодиапазонных абонентских устройств



Главная =>> Форум =>> Информационная Зона =>> Гостевая книга =>> Карта портала "RF Design"
Переход на сайт = Мобильная связь для всех =  Переход на сайт = Мобильная связь для всех = 

В последние годы мобильная связь является стремительно развивающимся сектором телекоммуникационного рынка.

Мобильный телефон сегодня, кроме выполнения функций обмена информацией по радиоканалу, должен обеспечивать возможности высококачественного отображения видеоинформации, ввода и хранения достаточного объема данных и определенной вычислительной мощности, хотя бы для решения задачи доступа в Internet.

Основной задачей, поставленной перед мобильными системами третьего поколения 3G, стало обеспечение массового потребителя средствами и услугами персональной связи во всех областях бизнеса, образования, развлечений, домашней жизни, и так далее. Анализ тенденций развития подвижной связи позволяет прогнозировать существенное увеличение числа пользователей мультимедийных услуг связи. Отличительной особенностью мобильных систем следующего поколения будет возможность передачи на абонентские устройства мультимедийной информации с высоким качеством и возможность работы во многих диапазонах.

Разработка современных многодиапазонных и многорежимных устройств мобильной связи требует грамотного анализа происходящих в них процессов и выбора архитектуры. Это необходимо для выполнения требований, предъявляемых к стоимости, мощности, размеру и к рабочим характеристикам носимых устройств. Такие многофункциональные устройства могут осуществлять поддержку целого ряда стандартов и технологий: GSM, GPRS, EDGE>, WCDMA, Bluetooth, локальных сетей WLAN, систем позиционирования GPS, возможности радио и ТВ приема.

Прежде всего, такое устройство должно иметь малые вес, объем, энергопотребление и цену. Для достижения этих результатов необходимо максимальное объединение функциональных узлов, используемых в различных диапазонах и стандартах, использование комбинированных архитектур РЧ блоков, оригинальных частотных планов.

На входе современных многодиапазонных абонентских устройств (АУ) ССПО применяются входные РЧ модули (ВРЧМ). Их основное назначение:

- обеспечить разделение и развязку трактов приема/передачи;

- подключить к ним антенну.

 

Рис. 1 Трехдиапазонный GSM модуль коммутации антенны ASM и входной РЧ модуль FEM

Сегодня в интегральных вариантах производятся два типа модулей переключения и фильтрации: модули коммутации антенны ASM (Antenna Switch Module) и входные модули РЧ тракта FEM (Front End Module) Разница между ними заключается в интеграции устройств фильтрации, выполняемых, как правило, на основе ПАВ (поверхностных акустических волн). Если модуль не содержит элементы полосовой фильтрации, его называют модуль коммутации антенны ASM, если содержит - входной модуль РЧ тракта ВРЧМ. Иногда в состав интегрального входного РЧ блока включают МШУ тракта приема и выходной усилитель мощности тракта передачи. Выбор типа используемого в РЧ блоке модуля зависит от конкретной разработки и параметров используемых устройств.

Самое простое однодиапозонное абонентское устройство, работающее с одной антенной в единственном диапазоне, содержит во входном РЧ блоке только однополюсный ключ на два положения для поочередной коммутации антенны на прием и передачу. Основными функциональными узлами, применяемыми в ВРЧМ, являются антенны, РЧ ключи и дуплексеры. Могут быть предложены различные конфигурации входных РЧ модулей, содержащие разное число основных узлов.

РЧ блоки, используемые в современных устройствах стандарта GSM, должны поддерживать работу как минимум в четырех диапазонах для работы по всему миру, используя до четырех передающих и четырех приемных трактов. Так количество каждого из узлов, используемых в четырехдиапазонном блоке, может меняться от одного до четырех. Например, может быть использован входной РЧ модуль, содержащий четыре дуплексера и предназначенный для работы с четырьмя раздельными антеннами.

Каждый тракт приема требует использования на входе индивидуального диапазонного полосового РЧ фильтра, обычно фильтра на поверхностных акустических волнах ПАВ. В тракте приема входного РЧ блока необходимо использовать четыре раздельных входных каскада (МШУ и, возможно, смесителей) с соответствующими устройствами согласования и фильтрации, что в итоге приводит к общему количеству РЧ трактов приема, равному шести. В тракте передачи могут быть использованы только два усилителя мощности – на НЧ и ВЧ диапазоны GSM. Учитывая близость по частоте соседних диапазонов, один усилитель мощности тракта передачи может охватывать диапазоны GSM850 и GSM900, в то время как второй - GSM1800 (DCS) и GSM1900 (PCS) диапазоны. Как показано на рисунке, реализация данной конфигурации в самом простом варианте требует использования однополюсного ключа на шесть положений, чтобы осуществить подключение одного антенного входа к шести РЧ трактам. Однако техническая реализация таких многопозиционных РЧ ключей с приемлемыми характеристиками в настоящее время затруднена.

Рис. 2 Варианты реализации ВРЧМ с использованием ключей и дуплексеров

Одновременную работу приемника и передатчика с одной антенной в режиме частотного дуплексирования (FDD) обеспечивают дуплексные фильтры или дуплексеры, применяемые в дуплексных и полудуплексных системах связи.

Дуплексер (Duplexer) - устройство, используемое для разделения трактов приема и передачи, работающих с разнесением по частоте, но в одном рабочем диапазоне частот.

Наряду с дуплексерами для разделения трактов приема и передачи используются и диплексеры.

Диплексер (Diplexer) или блок частотной развязки используется для разделения трактов, работающих в различных частотных диапазонах, например GSM900 и GSM1800.

Различие в использовании этих устройств поясняет рисунок.

Рис. 3 Использование дуплексеров и диплексеров в ВРЧМ

Для реализации четырехдиапазонного устройства могут быть предложены различные структуры ВРЧМ, сочетающие разнообразные комбинации функциональных узлов. Для обозначения варианта РЧ модуля можно использовать сочетание условных обозначений функциональных узлов, последовательно включенных в основном тракте приема.

В качестве примера на рисунке 1 приведен вариант GSM Front-End с одной антенной, двумя дуплексерами и двумя ключами на три направления (1A-1D-2S(3/3)). Данный вариант достаточно распространен и, по сути дела, представляет собой классическую структуру трехдиапазонного модуля коммутации антенны (Tri-Band GSM Antenna Switch Module), производимого различными компаниями. Для работы в четвертом диапазоне GSM850 необходимо использовать в соответствующем (верхнем по схеме) канале ключ на три положения.


 P.S.
Сайт находится в стадии оформления, информационного наполнения и тестирования. Приносим извинения за возможные неточноcти и некорректную работу. Рады конструктивным замечаниям, предложениям и вопросам, которые можно записать в гостевую книгу или отправить по е-почте.
|||| Гостевая книга ||||
© 1999-2005 RF Design - РЧ Дизайн, email: rfdesign@yandex.ru ||