RF回路の原理と応用の詳細な分析

　　RF回路とは何ですか?

　　RFはRFと略されます。RFは高周波の一種である無線周波数電流を指します。 1秒間に1000回未満の変化する交流は低周波電流と呼ばれ、1000回を超える場合は高周波電流と呼ばれます。RFはそのような高周波電流の一種です。

　　RF回路とは、処理される信号の電磁波長が回路やデバイスのサイズと同じ桁違いにある回路を指します。 現時点では、デバイスサイズと配線サイズの関係から、回路は関連する分配パラメータ理論を用いて扱う必要があります。このような回路はすべてRF回路とみなせることができ、厳密な周波数要件はありません。例えば、長距離交流伝送線路(50Hzまたは60Hz)もRF理論を必要とすることがあります。

　　RF回路ブロック図

　　RF回路の原理

　　ここでは、通常の携帯電話のRF回路を用いてRF回路の原理を詳しく説明します。

　　1. 受信回路の構造と動作原理:

　　受信中、アンテナは基地局から送信された電磁波を弱い交流電流信号に変換し、それをフィルタリングし、高周波で増幅し、復調のために中間周波数に送り込み、受信ベースバンド情報(RXI-P、RXI-N、RXQ-P、RXQ-N)を取得します。 さらなる処理のためにロジックオーディオ回路に送信します。

　　回路解析:

　　(1) 回路構造

　　受信回路はアンテナ、アンテナスイッチ、フィルター、高増幅器(低雑音増幅器)、中周波集積ブロック(受信機復調器)、およびその他の回路で構成されています。 初期の携帯電話は、復調前に受信周波数を下げる目的で、第1段および第2段のミキサー回路を備えていました(下図参照)。

　　受信回路のブロック図

　　2. 送信回路の構造および動作原理

　　送信中、論理回路で処理された送信ベースバンド情報は送信IF信号に変調され、TX-VCOを用いて890M-915M(GSM)の周波数に変換されます。 アンプによる増幅後、アンテナはそれを電磁波に変換し、外側に放射します。

　　回路解析:

　　(1) 回路構造。

　　送信回路は、中間周波数内の内部送信変調器と送信機位相検出器で構成されています。 送信電圧制御発振器(TX-VCO)、パワーアンプ(パワーアンプ)、パワーコントローラー(パワーコントロール)、送信トランスなどの回路で構成されています。 (下の図を参照)

　　3. 局所発振回路の構造と動作原理:(局所発振回路、位相ロックループ回路、周波数合成回路)

　　この回路は、全く情報が持たない4つの局所発振周波数信号(GSM-RX)セグメントを生成します。 GSM-TX; DCS-RX; DCS-TX); 受信時に受信信号を復調するためにIFに送られ、 打ち上げ時にはベースバンド情報が変調され、位相識別が行われます。

　　回路解析:

　　(1) 回路構造:携帯電話の局所発振器には4種類の回路構造があります。

　　a) 周波数合成統合ブロック、受信電圧制御発振器(RX-VCO)、13Mリファレンスクロック、プリセット周波数参照データ(SYN-DAT; SYN-CLK; SYN-RST; SIN-EN)は(初期の携帯電話が広く使われていた; 以下に示すように)。

　　b) 周波数合成ブロックをIFに統合し、外部RX-VCOと組み合わせて多機能システム(ミッドサイクルおよびNokia機種向けの多目的)、 (下の図を参照)

　　c) 周波数合成集積ブロックと受信電圧制御発振器(RX-VCO)を一つに統合し、ローカル集積ブロックまたはローカル発振器リッキングIC(中期およびサムスン向け多目的装置)と呼ばれます。 以下に示すように)。

　　d) 周波数合成の集積ブロックと受信電圧制御発振器(RX-VCO)をIFに統合する(新規および汎用モデルに多用途; 以下に示すように)。

　　重要なのは、使用される構造パターンに関わらず、生成頻度は異なることです。 動作原理、生成される周波数信号の方向と機能は同じです。

　　RF回路の応用

　　RF(無線周波数)技術は、テレビ、ラジオ、携帯電話、レーダー、自動識別システムなど、さまざまな分野で広く利用されています。 技術的用語であるRFID(無線周波数識別)は、RFID信号を使って対象物を識別することを指します。RFIDの応用例には以下が含まれます:

　　1. ETC(電子通行料)

　　2. 鉄道機関車および車両の識別および追跡

　　3. コンテナ識別

　　4. 貴重品の識別、認証、追跡

　　5. 商業小売、医療、物流サービスなどのターゲット管理

　　6. アクセス制御管理

　　7. 動物の識別と追跡