최신 무선 통신 시스템에서는 RFFE (무선 주파수 프런트 엔드) 성능이 전체 시스템 통신 품질, 데이터 속도 및 전력 소비를 직접 결정합니다. 그 중 RF 스위치는 작지만 중요한 역할을합니다.신호 경로를 따라 "트래픽 컨트롤러" 역할을하여 신호의 전송 경로와 흐름을 지시합니다.
이론적으로, 이상적인 RF 스위치는 어떠한 간섭도 일으키지 않고 신호를 단순히 라우팅할 수 있습니다. 실제로 삽입 손실, 리턴 손실, 분리, 고조파 왜곡 및 전원 처리 기능은 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
우리가 어떻게 교착상태를 타개할 수 있을까? 선도적인 아날로그-디지털 하이브리드 IC 제공 업체 인 Aiwei Electronics 는 고성능 RF 스위치를 제공했습니다.
무선 주파수 수신기 링크
그림 1 RF 송수신기 링크의 개략도
전송 링크에서 가장 중요한 매개 변수는 전송 전력이며 수신 링크에서 가장 중요한 매개 변수는 수신기의 감도입니다.
전송 전력은 링크 예산 방정식에서 결정할 수 있습니다.
전송 전력은 링크 예산 방정식에서 결정할 수 있습니다.
PTX = 스인-GTX + Lpath-GRX + 로터
확산 스펙트럼 통신의 수신 감도는 다음 방정식 (RF의 경우) 에 의해 얻어집니다.
일반적으로 QPSK에서 256-QAM 으로가는 것과 같은 변조 방식이 복잡할수록 수신기의 민감도가 떨어집니다. 따라서 신호 품질이 좋지 않으면 수신기는 중단없는 통신을 보장하기 위해 하위 레벨 변조 방법으로 전환 할 수 있습니다. 그러나 저차 변조의 경우 통신 속도의 감소를 의미하며 이는 단위 대역폭 당 전달되는 정보의 양이 감소 함을 의미합니다.이 시점에서 NF
무선 주파수 장치의 소음은 신호 대 잡음비의 변화로 정의됩니다.
RF 트랜시버 링크에 대한 이전 설명을 기반으로 다음 섹션에서는 RF 스위치의 성능 메트릭이 신호 체인에 어떤 영향을 미치는지 분석합니다.
삽입 손실
삽입 손실은 RF 스위치를 통과 한 후 신호 감쇠의 정도를 나타내는 메트릭입니다. 고주파 스위치는 수동 장치로 간주 될 수 있으며 삽입 손실은 노이즈의 기여와 동일합니다. 수신 경로에서 RF 스위치는 안테나를 따르는 첫 번째 구성 요소입니다.노이즈 캐스케이드 공식에 따르면 RF 스위치의 삽입 손실이 총 노이즈에 직접 추가되어 수신 된 신호의 신호 대 잡음비가 감소합니다.
아이웨이 전자의 RXRF 스위치 AW13012HDNR 은 B7/B41 대역에서 0.28dB, N79 대역에서 0.4dB 로 업계 최고의 삽입 손실 성능을 자랑합니다.삽입 손실이 매우 낮아 신호 대 잡음 비가 효과적으로 향상됩니다. TRXRF 스위치 AW13612PFDR-Q1 은 AEC-Q100 (자동차 등급) 인증을 추가로 통과했습니다. 이 제품은 B7/B41 밴드에서 0 에 불과합니다.33dB 의 삽입 손실을 보여 주며 최대 40 dBm 의 출력 수준을 견딜 수 있습니다. 표 1 은이 두 RF 스위치의 주요 사양 중 일부를 보여줍니다.
표 1 AW13012HDNR 및 AW13612PFDR-Q1 부분 사양
반환 손실
반환 손실은 RF 스위치에 들어갈 때 신호가 반사되는 정도를 나타내는 지표입니다. 리턴 손실이 클수록 반사 신호가 적습니다. 고주파 스위치가 수동 장치로 취급 될 때, 리턴 손실이 작을수록 원하는 신호 전력이 더 많이 반사되고 노이즈 전력이 변경되지 않습니다.신호 대 잡음비를 감소시키고 수신기의 감도를 감소시킵니다.
그림 2 수동적 네트워크 모델의 개략도
RF 스위치의 반환 손실은 일반적으로 15 dB 를 초과하는 것이 좋습니다. 계단식 RF 스위치가 여러 개인 체인의 경우이 사양의 영향을 최소화하기 위해 20dB 를 초과해야 할 수 있습니다.
아이웨이 전자의 SP4TRF 스위치 AW13504HFLR 은 B7/B41 대역에서 20dB 반환 손실을 달성합니다. SPDTRF 스위치 AW13012HDNR 은 B7/B41 대역에서 27dB 의 리턴 손실을 제공하며 N79 대역에서도 20dB 를 초과합니다.이 수준에서의 수익 손실은 시스템 설계의 병목 현상이 아닙니다.
표 2: AW13504HFLR 및 AW13012HDNR 에 대한 선택된 성능 매개 변수
격리
분리는 활성 포트에서 비활성 포트로 누출되는 신호를 나타내는 지표입니다. SP4T, SP8T 및 DPDT와 같이 채널이 더 많은 고주파 스위치에서 전송 상태의 전송 경로는 다양한 요인에 의해 발생할 수 있습니다. 고주파 스위치를 통해 수신 측의 전송 라인에 간섭이 가해질 수 있습니다.특히 주파수 대역이 서로 매우 가까울 때 경향이 현저합니다. 따라서 SAW 또는 듀플렉서의 성능이 좋지 않은 경우 RF 스위치의 분리 사양에 더 많은 주의를 기울일 필요가 있습니다.
Aiwei Electronics 는 DPDT RF 스위치를 예로 들어 두 가지 옵션을 제공합니다. 하나는 높은 분리 및 다른 하나는 낮은 삽입 손실입니다.
고절연 RF 스위치 AW122HLGR 은 6 GHz 이하의 대역에서 최대 45dB 절연을 제공하여 RF 전환으로 인한 감각 문제를 줄입니다.
낮은 삽입 손실 RF 스위치 AW12022TQNR-Q1 은 2.3-2.7 GHz 대역에서 0.35dB 의 삽입 손실을 나타내며 AEC-Q100 (자동차 등급) 인증을 받았습니다. 신뢰할 수있는 요구 사항을 가진 고객에게 적합합니다.
표 3: AW13524TQNR 및 AW12122HLGR 의 선택된 기술 파라미터
고조파
고조파 는 작동 주파수가 고조파 주파수에 영향을 미치는 정도를 나타내는 지표입니다. 고조파 왜곡은 무선 규정 준수에 직접적인 영향을 미치기 때문에 TX 링크의 주요 성능 측정 기준입니다.예를 들어 ETSI 표준에서 가짜 릴리스 한도는-30 dBm 입니다. 특정 링크 손실 및 안테나 호환성을 고려할 때 일반적으로 RF 스위치에-36 dBm 또는-40 dBm 의 한계가 적합합니다.
최대 입력 전력 (MaxInputPower)
전원 취급 기능은 무선 주파수 스위치가 손상되지 않고 견딜 수 있는 최대 입력 전력을 나타내는 메트릭입니다. 이 메트릭은 TX 경로의 RF 스위치에 매우 중요합니다. 표 4 는 다양한 통신 표준의 RF 스위치에 대한 전력 처리 요구 사항을 보여줍니다.
표 4 규격에 따른 RF 스위치의 최대 전력 평가
아이웨이 전자의 모든 TXRF 스위치는 37.9dBm 의 최대 전력 처리 능력으로 응용 프로그램을 처리 할 수 있습니다. AW13612HFLR 및 AW13612PFDR-Q1 은 40 dBm 이상의 전력 수준을 견딜 수 있어 업계 최고의 성능을 제공합니다.
RF 프런트 엔드에서 RF 스위치는 가장 자주 사용되는 부품 중 하나입니다. 네트워크 모드 전환, TX/RX 전환, SRS 및 MIMO와 같은 기능을 구현하는 데 필수적입니다.
다음 표는 Aiwei RF 스위치 선택 안내서를 보여줍니다. 단극 다중 던지기 (SPxT) 또는 다극 다중 던지기 (xPxT) 에 관계없이 이러한 RF 스위치는 충분한 여백으로 응용 프로그램 시나리오의 요구 사항을 충족합니다.시스템 안정성을 보장하고 향후 업그레이드를 위한 안정적인 기반을 제공합니다.
표 5: 아이웨이 RF 스위치 선택 가이드
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