Study and realisation of a low consumption radiofrequency receiver DCS1800 ready
Étude et réalisation d'un récepteur radiofréquence basse consommation compatible DCS1800
Résumé
In wireless telecommunications, light weight and low consumption are key parameters. In this context we have developed a radiofrequency receiver compatible with the DCS1800 standard and presenting a very low consumption.
The study of the GMSK modulation revealed that a receiver without any frequency transposition was appropriate. We adopted a coherent demodulation made with an analog I/Q structure. All the circuits used by the receiver are made with microstrip technology. That technology decreases the consumption of each module. To achieve that performance, we used hyperfrequency simulation. The hyperfrequency modules consist of a bandpass filter, a power divider, a directionnal coupler, an amplifier and a mixer. The low frequency modules consist of an active filter and the output of the mixer. Without intermediate frequency transposition, high frequencies about 1,8GHz and low frequencies under 1MHz coexist in the mixer. This characteristic implies a particular design. All the couplings or decouplings between upstream and downstream modules must be modified. The strong interactions require a global conception.
Good results obtained with our prototype validates the structure without intermediate frequency transposition, and with microstrip technology. The consumption is 60% lower than the current realizations. Some modifications intended to ease the industrialisation of the receiver are proposed.
En radiotéléphonie, la diminution du poids et l'augmentation de l'autonomie des mobiles sont primordiales. Dans ce cadre, nous avons développé un récepteur radiofréquence, compatible avec la norme DCS1800 et présentant une très faible consommation.
Après avoir étudié la modulation GMSK, nous avons choisi une structure de récepteur sans changement de fréquence intermédiaire. La démodulation cohérente retenue est réalisée par une structure I/Q analogique. Les modules nécessaires pour le récepteur sont développés en technologie hybrides, avec des adaptations en lignes microruban. Cette technologie permet une optimisation de la consommation de chacun des modules. Pour cela, nous avons utilisé la simulation hyperfréquence. Les circuits aux hautes-fréquences comprennent un filtre passe-bande, un diviseur de puissance, un coupleur directif, un amplificateur et un mélangeur. Les circuits aux basses-fréquences se limitent au filtre actif passe-bas et à la sortie du mélangeur.
La structure sans changement de fréquence intermédiaire impose au sein du mélangeur, la cohabitation entre les fréquences hautes à 1,8GHz et les fréquences basses inférieures à 1MHz. Cette contrainte modifie la problématique de conception. Tous les couplages et découplages du mélangeur et des modules en amont et en aval doivent être modifiés. Les interactions fortes imposent une conception d'ensemble.
La réalisation d'un prototype a validé notre choix d'une structure sans changement de fréquence intermédiaire, combinée à l'utilisation de circuits hybrides en lignes microruban. Le gain en consommation est de 60% par rapport aux structures actuelles. Des modifications sont envisagées pour permettre l'utilisation de cette architecture au niveau industriel.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)