এরিকসনের অফিসিয়াল ওয়েবসাইট www.ericsson.com থেকে

এটি নির্ভর করে আমাদের আরএফ সিস্টেম কোন আর্কিটেকচার বেছে নেয় তার উপর। আরএফ সিস্টেমের সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত আর্কিটেকচার হল সুপারহিটেরোডাইন আর্কিটেকচার এবং জিরো ইফ আর্কিটেকচার।

নং 1 সুপারহিটারডিন আর্কিটেকচার

বর্তমানে, বেশিরভাগ বেতার যোগাযোগ ব্যবস্থা সুপারহিটেরোডিন কাঠামো ব্যবহার করে। উদাহরণস্বরূপ, 2G, 3G এবং 4G যোগাযোগ ব্যবস্থায়, এই ধরনের সুপারহিটেরোডিন ট্রান্সসিভার সবচেয়ে সাধারণ। অন্যান্য স্ট্রাকচারের তুলনায় এই স্ট্রাকচারের পারফরম্যান্স ভালো। যাইহোক, 5g-এ, সহজতর শূন্য যদি কাঠামো বেশি ব্যবহৃত হয় কারণ।

আসুন প্রথমে সুপারহিটেরোডাইন স্থাপত্যের ইতিহাসটি দেখি। এটি প্রথম বিশ্বযুদ্ধের সময় এবং তার ঠিক পরে এডউইন হাওয়ার্ড আর্মস্ট্রং দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল এবং 1918 সালে পেটেন্ট করা হয়েছিল। এই লোকটির সবচেয়ে আশ্চর্যজনক বিষয় হল তিনি যখন হাই স্কুলে ছিলেন তখন তিনি রেডিও অধ্যয়ন শুরু করেছিলেন। সেই সময়ে দুর্বল রেডিও সংকেত পাওয়ার জন্য নিউইয়র্কের ইয়ঙ্কার্সে তার বাবা-মায়ের বাড়িতে একটি 125 ফুট উঁচু রেডিও মাস্ট তৈরি করা হয়েছিল। 1912 সালে যখন তিনি এখনও কলেজে ছিলেন, তখন তিনি লি ডি ফরেস্ট থ্রি টার্মিনাল অডিও টিউবের উপর ভিত্তি করে ফিডব্যাক সার্কিট উদ্ভাবন করেন, প্রথম উপলব্ধ বৈদ্যুতিক পরিবর্ধক প্রদান করেন, 1913 সালে পুনর্জন্মমূলক রিসিভারের পেটেন্ট জমা দেন, 1918 সালে সুপারহিটেরোডিন রিসিভার আবিষ্কার করেন এবং এফএম সম্প্রচার উদ্ভাবন করেন। .

সুপারহিটেরোডিন আর্কিটেকচারের কথা বললে, হয়ত অনেক শিক্ষার্থী "সুপারহিটেরোডিন" শব্দটি পুরোপুরি বোঝে না। আমি সবসময় ভাবতাম কেন একে এক্সট্রাপোলেশন বলা হয় এবং ইন্টারপোলেশন আছে কিনা। "হেটেরোডাইন" শব্দটি 1901 সালে রেজিনাল্ড অব্রে ফেসেনডেন দ্বারা সামনে রাখা হয়েছিল। তিনি নতুন সংকেত তৈরির জন্য মিশ্রণের ধারণাটিকে "হেটেরোডাইন" "" বলে অভিহিত করেছিলেন, এবং প্রাথমিক মিশ্রণের কাঠামো সহ একটি রিসিভার আর্কিটেকচার দেওয়া হয়েছে, যাকে হেটেরোডাইন রিসিভার বলা হয়, যেমনটি দেখানো হয়েছে। নীচের চিত্রটি: মডুলেটেড IF সংকেতে মড্যুলেটেড আরএফ সিগন্যাল আনতে একটি মিশুক প্রয়োজন, যা I/Q ডিমডুলেটরে প্রয়োগ করা হয় যাতে মডুলেটেড নিম্ন এবং মাঝারি ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডকে শূন্যের বেসব্যান্ডে আনতে হয়।

Armstrong improved the heterodyne receiver and invented the superheterodyne receiver. Superheterodyne is a receiver with two or more mixing structures, as shown in the figure below. In a superheterodyne receiver, two mixers are needed to convert the modulated RF signal into a modulated IF signal. The first mixer brings the RF signal into the high if signal, and the second mixer brings the high if signal into the low IF signal. This applies to the I / Q demodulator, which changes the low IF signal into a zero if baseband signal. When it comes to mixing, we are familiar with it: when the signal received by the receiver from the শুঙ্গ and the signal generated by the local oscillator are input into the mixer to obtain the IF signal, or the IF signal is mixed into RF signal in the transmitter, it is superheterodyne. In the superheterodyne structure, we convert the signal through a mixer. This frequency conversion process may occur more than once. The superheterodyne architecture will have multiple if frequencies and if modules.

heterodyne এবং superheterodyne-এর মৌলিক কাঠামো বোঝার পর, আমরা সাধারণত বেতার যোগাযোগ ব্যবস্থায় ব্যবহৃত সুপারহিটেরোডাইন ট্রান্সসিভারের কাঠামো চিত্রটি উপস্থাপন করি, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে। সুপারহিটেরোডিন রিসিভার লিঙ্কে সাধারণত আরএফ অংশ থাকে, যদি অংশ এবং বেসব্যান্ড বিবি অংশ।

রিসিভারের আরএফ অংশে একটি ফ্রিকোয়েন্সি প্রিসেলেক্টর হিসাবে একটি ডুপ্লেক্সার, একটি লো নয়েজ এমপ্লিফায়ার (এলএনএ), একটি আরএফ ব্যান্ড-পাস ফিল্টার (বিপিএফ), একটি মিক্সার প্রিমপ্লিফায়ার হিসাবে একটি আরএফ পরিবর্ধক এবং একটি আরএফ টু ইফ ডাউন কনভার্টার (মিক্সার) অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। .

ডাউন কনভার্টারটি একটি IF পরিবর্ধক (FA) দ্বারা অনুসরণ করা হয়, চ্যানেল নির্বাচন এবং অবাঞ্ছিত মিশ্রণ পণ্য দমনের জন্য একটি if BPF অনুসরণ করে৷

I/Q ডিমোডুলেটর হল দ্বিতীয় ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার, যেটি সিগন্যাল ফ্রিকোয়েন্সিকে if থেকে BB-তে রূপান্তর করে। ডিমডুলেটরে দুটি মিক্সার থাকে, এটি IF সংকেতকে I এবং Q সিগন্যালে রূপান্তরিত করে - দুটি 90" ফেজ শিফটেড BB সিগন্যাল। লো পাস ফিল্টার (LPF) অবাঞ্ছিত মিক্সিং পণ্যগুলিকে ফিল্টার করতে প্রতিটি চ্যানেলের I এবং Q-তে মিক্সার অনুসরণ করা হয়। এবং আরও দমন করে ফিল্টার করা I এবং Q BB সংকেতগুলিকে BB পরিবর্ধক দ্বারা পরিবর্ধিত করা হয়, এবং তারপর ADC ডিজিটাল বেসব্যান্ডে আরও প্রক্রিয়াকরণের জন্য একটি ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তরিত করে, সুপারহিটেরোডাইন ট্রান্সমিটার এছাড়াও BB, if এবং BB দ্বারা গঠিত।

যদি অংশের লাভ নিয়ন্ত্রণ সমগ্র লাভ নিয়ন্ত্রণ পরিসরের প্রায় 75% বা তার বেশি হয়। এই রেডিও আর্কিটেকচারের এনালগ বিবি অংশে নিয়ন্ত্রণ লাভ করা বিরল। কারণ হল রিসিভার বা ট্রান্সমিটারের BB অংশে I এবং Q চ্যানেল রয়েছে এবং BB লাভের পরিবর্তনের পরিসরের মধ্যে অনুমোদিত সহনশীলতার মধ্যে I এবং Q চ্যানেলগুলির প্রশস্ততা ভারসাম্য বজায় রাখা কঠিন।

নং 2 সরাসরি রূপান্তর / শূন্য যদি স্থাপত্য

মিক্সিং মডিউল সহ সুপারহিটেরোডিন রিসিভার উপরে চালু করা হয়েছে। মিক্সিং মডিউল ব্যবহার না করা কি সম্ভব? তাই, RF বিজ্ঞানীরা 1980 সালের দিকে সরাসরি ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সন রেডিও ট্রান্সসিভার ব্যবহার করতে শুরু করেন। ডাইরেক্ট ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্সন মানে হল যে RF সিগন্যাল IF স্টেজে না গিয়ে সরাসরি I/Q ডিমোডুলেশনে প্রবেশ করে এবং বেসব্যান্ড সিগন্যালে রূপান্তরিত হয় এবং কোনো IF সংকেত তৈরি হয় না। মধ্যে. অতএব, এটিকে শূন্য IF রিসিভারও বলা হয়, যেমনটি নীচের চিত্রে দেখানো হয়েছে।

চিত্রে দেখানো হিসাবে, lo (স্থানীয় অসিলেটর) ফ্রিকোয়েন্সি প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সিতে সেট করা হয়েছে, তাই প্রাপ্ত সংকেত সরাসরি বেসব্যান্ড I (ইন-ফেজ) এবং Q (চতুর্ভুজ ফেজ) সংকেতে রূপান্তরিত হয়। এই আর্কিটেকচারে, DAC এবং ADC উভয়ই বেসব্যান্ড স্যাম্পলিং ফ্রিকোয়েন্সিতে কাজ করে। এই শূন্যের উপর ভিত্তি করে ট্রান্সসিভার যদি আর্কিটেকচার বলা হয়} শূন্য হলে ট্রান্সসিভার।

সরাসরি ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তর আর্কিটেকচারের অনেক উচ্চতর বৈশিষ্ট্য রয়েছে। রিসিভার দ্বারা প্রাপ্ত RF সংকেতটি IF পর্যায়ে যাওয়ার প্রয়োজন নেই এবং সরাসরি I/Q demodulator-এ যায় এবং বেসব্যান্ড অংশে প্রবেশ করে, যা সুপারহিটেরোডিন আর্কিটেকচারে মডিউল যেমন মিক্সার এবং যদি ফিল্টার, তাই ব্যয়বহুল হ্রাস করে। এই অংশের খরচ এবং আকার হ্রাস করা যেতে পারে, যেমন "শূন্য থাকলে আর্কিটেকচার, এই পোস্টটি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে ব্যাখ্যা করে", শূন্য যদি আর্কিটেকচারকে আরএফআইসি-তে সংহত করা সহজ হয়।

No3 সরাসরি আরএফ স্যাম্পলিং

আরও, আমরা কি সরাসরি আরএফ স্যাম্পলিং পরিচালনা করতে পারি এবং ট্রান্সমিশন এবং রিসেপশনের জন্য আরএফ সিগন্যালে সরাসরি ডিজিটাল সিগন্যালের নমুনা দিতে পারি? অবশ্যই, এটি AD/DA এর রূপান্তর হারের উপর নির্ভর করে। যদি এটি সরাসরি আরএফ বিবেচনা অর্জন করতে পারে তবে এটি অসম্ভব নয়। এবং AD/DA এর রূপান্তর হারও বাড়ছে। প্রধান সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানিগুলির এনালগ-টু-ডিজিটাল কনভার্টার (ADC) এবং ডিজিটাল থেকে অ্যানালগ কনভার্টার (DAC) এর নমুনা হার দশ বছর আগের পণ্যগুলির তুলনায় অনেক দ্রুত। উদাহরণস্বরূপ, 2005 সালে, বিশ্বের দ্রুততম 12 বিট রেজোলিউশন ADC-এর নমুনার হার ছিল 250 ms/S; 2018 সালের মধ্যে, 12 বিট ADC-এর স্যাম্পলিং রেট 6.4 GS/s-এ পৌঁছেছে। এই পারফরম্যান্সের উন্নতির কারণে, কনভার্টারটি সরাসরি আরএফ ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালকে ডিজিটাইজ করতে পারে এবং আধুনিক যোগাযোগ এবং রাডার সিস্টেমের জন্য পর্যাপ্ত গতিশীল পরিসর সরবরাহ করতে পারে।

উপরের চিত্রটি সরাসরি RF স্যাম্পলিং এর রিসিভার আর্কিটেকচার দেখায়, যা শুধুমাত্র কম শব্দ পরিবর্ধক, উপযুক্ত ফিল্টার এবং ADC দ্বারা গঠিত। চিত্র 2-তে রিসিভারের একটি মিক্সার এবং লো ব্যবহার করার প্রয়োজন নেই; ADC সরাসরি RF সংকেতকে ডিজিটাইজ করে এবং প্রসেসরে পাঠায়। এই আর্কিটেকচারে, আপনি ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিং (DSP) এর মাধ্যমে রিসিভারের অনেক এনালগ উপাদান বাস্তবায়ন করতে পারেন। উদাহরণস্বরূপ, আপনি একটি মিক্সার ব্যবহার না করে টার্মিনাল সংকেত বিচ্ছিন্ন করতে সরাসরি ডিজিটাল রূপান্তর (DDC) ব্যবহার করতে পারেন। উপরন্তু, বেশিরভাগ ক্ষেত্রে, আপনি অ্যান্টি অ্যালিয়াসিং বা পুনর্গঠন ফিল্টার ছাড়াও বেশিরভাগ অ্যানালগ ফিল্টারকে ডিজিটাল ফিল্টার দিয়ে প্রতিস্থাপন করতে পারেন।

যেহেতু কোনো এনালগ ফ্রিকোয়েন্সি রূপান্তরের প্রয়োজন নেই, তাই সরাসরি আরএফ স্যাম্পলিং রিসিভারের সামগ্রিক হার্ডওয়্যার ডিজাইন অনেক সহজ, যা ছোট কম্পোজিশন স্ট্রাকচার এবং কম ডিজাইন খরচ অর্জন করতে পারে।

শেষ

উপরে উল্লিখিত বেশ কয়েকটি সাধারণ RF ট্রান্সসিভার আর্কিটেকচার ছাড়াও, আরও অনেকগুলি রয়েছে, যেমন সুপারহিটেরোডাইন এবং শূন্য ইফ - লো যদি আর্কিটেকচারের মধ্যে নিরপেক্ষ আর্কিটেকচার, এবং সফ্টওয়্যার রেডিও এসডিআর আর্কিটেকচার যার সাথে আমরা দীর্ঘদিন ধরে যোগাযোগ করছি কিন্তু এখনও একটি বাস্তবতা বলা হয় নি. হয়তো একদিন, আমরা ওয়্যারলেস মোবাইল বেস স্টেশনগুলির অ্যাপ্লিকেশনে আসল সফ্টওয়্যার রেডিও দেখতে পাব।

প্রবন্ধের শুরুতে উল্লিখিত 5g AAU-তে ফিরে আসুন, কীভাবে ছোট ভলিউম এবং লাইটওয়েট অর্জন করা যায়, আমি আরএফ আর্কিটেকচারের বিকাশ ছেড়ে দিতে চাই, যা একটি মিথও।