מהי מגמת הפיתוח של טכנולוגיות מפתח של רדיו תוכנה?
בשנים האחרונות חלה התקדמות מסוימת בפיתוח טכנולוגיית הרדיו התוכנה, אך היא עדיין מתמודדת עם אתגרים טכניים רבים, כולל A/D במהירות גבוהה, עיבוד דיגיטלי DSP, חזית תדר רדיו, טכנולוגיית אנטנות ועוד נושאים. ניתן לומר שטכנולוגיות אלו קובעות את הפיתוח והמימוש של רדיו תוכנה. במהלך השנים המאמצים בתחום זה מעולם לא פסקו, הטכנולוגיות הללו עדיין מתפתחות ברציפות, וגם כמה מגמות פיתוח חדשות הופיעו.
1. טכנולוגיית אנטנה
חלק האנטנה של מערכת רדיו תוכנה אידיאלית צריך להיות מסוגל לכסות את כל פסי תדר התקשורת האלחוטית, והוא אמור להיות מסוגל להשיג תקשורת נטולת מחסומים בטווח רחב של תדרי הפעלה. כיום, נעשה שימוש באנטנה משולבת רב-פסית, כלומר, משתמשים במספר אנטנות בכל פס התדרים או אפילו בכל פס תדרים ליצירת אנטנה רחבת פס. אנטנת הפס הרחב נחשבת לתכנית האנטנה הטובה ביותר למימוש מערכת הרדיו התוכנה האידיאלית, והיא גם נחשבת כבלתי ניתנת למימוש בתנאים הטכניים הנוכחיים. ה-RF MEMS MEMS שפותח בשנים האחרונות הוא מכשיר ממוזער ביותר שיכול לשמש כמתג קטן כדי להחליף את דיודות ה-PIN העלות הגבוהות והמגושמות, טרנזיסטורי אפקט שדה אולטרה רחב-פס וממסרי ואקום VTR באנטנות. טכניקה פורצת דרך לעיצוב אנטנה ניתנת להגדרה מחדש בפס רחב. באמצעות MEMS, ניתן לשנות את תדר הפעולה של אנטנה מחוררת בצורת טבעת באופן אלקטרוני. באנטנה מחוררת מרובעת, כאשר ההיקף הוא בערך אורך גל אחד, ניתן להשיג ביצועים טובים בתדר מסוים. כאשר האנטנה אמורה להיבנות מחדש עבור פס תדרים חדש, הכניסה והיצוא. לכן, ניתן לבצע המרת תדרים בטווח 3-8GHz. מתג MEMS הממומש על ידי מתג דיודה PIN יש גם את היתרונות של אובדן נמוך, בידוד גבוה וגודל קטן. בנוסף, צצות טכנולוגיות רכיבי אנטנה חדשות, המאפשרות תכנון וייצור של אנטנות WB רחבות פס ו-Ubtra-breed-band עבור SDR, לרבות אנטנות התנגדות "התנגדות" אולטרה רחבות פס ו-MLA אנטנות "עקומה". היישום של טכנולוגיית MEMS יפחית את הנפח והעלות של אנטנות WB ו-UWB במספר סדרי גודל. בנוסף, התקדמות בשיטות מידול וסימולציה מאפשרות הדמיה מדויקת של רכיבי האנטנה החדשים הללו.
2. טכנולוגיית RF חזיתית
נכון להיום, רמת רכיבי ה-RF יכולה לתמוך רק בכ-20 אחוז מרוחב הפס, ולכן הפתרון הטכני שאומץ במערכת הרדיו התוכנה הקיימת הוא שימוש בסט של מודולי RF כדי לכסות את כל פס התדרים. ייתכן שתידרש החלפת מודול RF גם בעת תמיכה במספר תקנים. עם הבשלות של טכנולוגיית סינתזה בפס רחב וטכנולוגיית תהליך מוליכים למחצה בעלת ביצועים גבוהים ברעש נמוך, מופיעים מודולי RF גמישים מאוד. שבבי MB MM RF ממוזערים במיוחד, וטכנולוגיית RF מוליכות-על מסייעת להשיג את הביצועים הנדרשים לחזיתות ממשלתיות מרובות-פס מרובות מצבים. שתי הטכנולוגיות הללו הופכות כעת לטכנולוגיית המיינסטרים של SDR, והן יהיו נפוצות בשנת 2005. טכנולוגיית RF MEMS היא טכנולוגיית מכשיר חדשה, בעלת המאפיינים של אובדן נמוך וגודל קטן, ויכולה לממש מכשיר בעל ביצועים גבוהים עם גבוהים שילוב. והעלות מופחתת בסדר גודל, ומהירות העיבוד ויכולת העיבוד של השבב משתפרים, כך שמעבד האותות הדיגיטלי יכול להשלים את פונקציית האפנון והדמודולציה. בנוסף, המאפיינים הניידים של מכשירי MEMS יכולים להתאים באופן דינמי את ערכי הפרמטרים של רכיבים, ובכך לשפר מאוד את הביצועים והגמישות של התקני תדר רדיו רבים, כולל מתנדים מבוקרים במתח רעש נמוך המבוססים על מהודים MEMS high-Q, מתנדים נשלטי מתח משתנה מבוסס על שנאי פס רחב של MEMS ומעבירי פאזה עבור רשתות קבלים ומיתוגים, מסננים ניתנים לכוונון המבוססים על תאים ומתגים בתגובה משתנה של MEMS. מסנני פס-פס הניתנים לתכנות הינם קריטיים במשדרים ובמקלטים, ומבטיחים ניצול יעיל של ערוצים ורגישות גבוהה, תוך שהם ההתקן היקר והפחות גמיש בקבוצת מודולי ה-RF, הנדרשים עבור מכשירי רדיו תוכנה שנבנים באופן אלקטרוני או מונחים על גבי כדי ליצור בנק מסננים. נכון להיום, רוב מערכות הרדיו התוכנה מאמצות את השיטה האחרונה, ומדווח שהמסנן המבוסס על Q MEMS גבוה הודגם. בנוסף, נחשב גם השימוש בטכנולוגיית מוליכים-על. טכניקה זו מאפשרת מימוש של מסנני פס-פס הניתנים לכוונון עם מאפייני גלגול מהירות יתר. נכון לעכשיו, מסנן כוונון עם תדר ביניים של 3.5 וטווח כוונון של 620 מגה-הרץ מומש באמצעות תהליך מוליך-על Pu film. התהליך מאופיין בהפסד נמוך, המאפשר תכנון ומימוש של מסנני Pu film רב-שלביים עם אובדן הכנסה נמוך ויכולת פס רחב.
ברוכים הבאים ליצור איתנו קשר עבור כבלי בקרה של AISG RET: https://www.pcm-cable.com/aisg-cables/
