Architetture e Tecnologie per Terminali Wireless Architetture e

Ricetrasmettitori mobili: Architetture e Tecnologie Sommario • • Architetture Componentistica passiva Tecnologie per RFIC

Supereterodina Figura 4. 1: Selezione del canale in un ricevitore eterodina Figura 4. 2:

Vantaggi e Svantaggi – Filtro esterno per la reiezione dell’immagine – Alta corrente di

Il problema della frequenza immagine: ricevitore a doppia conversione

Ricevitore eterodina • Vantaggi – Buona selettività – Buona sensitività • Svantaggi – Dissipazione

Ricevitore Omodina • Vantaggi – Minore dissipazione – Minore ingombro – Assenza immagine •

Ricevitore Low-IF • Vantaggi – Minore dissipazione – Minore ingombro • Svantaggio Bassa reiezione

Low IF • Frequenza intermedia di poche centinaia di KHz • Reiezione della frequenza

Quasi IF (IF vestigiale) • • • Primo filtro IF non selettivo Primo OL

In trasmissione • Conversione diretta – Interferenza in RX dovuta a OL in TX:

Componentistica passiva • Antenna • Accoppiatore d’antenna – duplexer, switchplexer, circolatore, diplexer Figura 4.

Balun • Accoppiamento del segnale di antenna ad uno stadio di ingresso differenziale Figura

Filtri passivi • Tipologia – RF • f 0 = 800/5000 MHz • Bw

Componentistica esterna • Componenti attivi – Amplificatore a bassissimo rumore – Amplificatore di potenza

Amplificatore di potenza Figura 4. 12: Power Amplifier

Tecnologie disponibili • • • Bipolare al Si-Ge (HBT) Bi. CMOS Ga. As, In.

Prestazioni in termini di guadagno e cifra di rumore

Schema a blocchi di un telefono cellulare

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Architetture e Tecnologie per Terminali Wireless (Architetture e Tecnologie)

Ricetrasmettitori mobili: Architetture e Tecnologie Sommario • • Architetture Componentistica passiva Tecnologie per RFIC Esempi di “chip set” commerciali

Supereterodina Figura 4. 1: Selezione del canale in un ricevitore eterodina Figura 4. 2: Front-End

Vantaggi e Svantaggi – Filtro esterno per la reiezione dell’immagine – Alta corrente di polarizzazione per gli stadi che pilotano componenti esterni – Necessita di una doppia conversione con ulteriori eventuali componenti esterni + Elevata selettivita’ e sensitivita’

Il problema della frequenza immagine: ricevitore a doppia conversione

Ricevitore eterodina • Vantaggi – Buona selettività – Buona sensitività • Svantaggi – Dissipazione – Ingombro

Ricevitore Omodina

Ricevitore Omodina • Vantaggi – Minore dissipazione – Minore ingombro – Assenza immagine • Svantaggi – Emissioni oscillatore locale – DC Offset • Soluzioni – Schermatura – Compensazione tramite DSP

Ricevitore Low-IF

Ricevitore Low-IF • Vantaggi – Minore dissipazione – Minore ingombro • Svantaggio Bassa reiezione del canale immagine • Soluzione Accurata progettazione del mixer a reiezione dell’immagine

Low IF • Frequenza intermedia di poche centinaia di KHz • Reiezione della frequenza immagine con filtro d’antenna + mixer a reiez. freq. imm. • Filtro di canale: filtro attivo integrato (es Chebichev 5 ordine integrato)

Quasi IF (IF vestigiale) • • • Primo filtro IF non selettivo Primo OL a frequenza fissa Secondo OL a frequenza variabile Filtro di canale passa basso integrato Problema dell’offset in DC Figura 4. 3: IF Vestigiale

In trasmissione • Conversione diretta – Interferenza in RX dovuta a OL in TX: un imperfetto isolamento del mixer produce una riga a f. OL vicina alla banda di ricezione + semplicita’, consumo ridotto

Componentistica passiva • Antenna • Accoppiatore d’antenna – duplexer, switchplexer, circolatore, diplexer Figura 4. 5: Duplexer (a) e Switchplexer (b) Figura 4. 13: Usi del circolatore

Balun • Accoppiamento del segnale di antenna ad uno stadio di ingresso differenziale Figura 4. 14: Balun

Filtri passivi • Tipologia – RF • f 0 = 800/5000 MHz • Bw = 107 Hz • Insertion loss: da frazioni di d. B a qualche d. B – FI • 107/108 Hz • Bw = 104/105 Hz • Tecnologia – Ceramici – Multilayer – SAW

Componentistica esterna • Componenti attivi – Amplificatore a bassissimo rumore – Amplificatore di potenza • Componenti passivi – Accoppiatore di antenna – Filtro. RF – Filtro IF

Amplificatore di potenza Figura 4. 12: Power Amplifier

Accoppiatore di antenna Circolatore

Componentistica discreta

CDMA

CSM/DCS/CDMA

Bluetooth

WLAN (5 GHz)

Tecnologie disponibili • • • Bipolare al Si-Ge (HBT) Bi. CMOS Ga. As, In. Ph ecc.

Terminale multichip

Evoluzione tecnologica

Prestazioni in termini di guadagno e cifra di rumore

Frequenze di transizione

Induttanze integrate

…induttanze integrate

Induttanza a spirale

LNA Micrograph

Schema a blocchi di un telefono cellulare