Ja kādreiz esat strādājis ar radioaparātiem, Wi{0}}Fi moduļiem, optisko šķiedru saitēm vai pat mantoto Ethernet aparatūru, esat strādājis ar raiduztvērējiem-neatkarīgi no tā, vai to sapratāt vai nē. Termins ir vienkārši "raidītājs + uztvērējs", bet inženiertehniskajā praksē raiduztvērējs ir daudz vairāk nekā divas ķēdes, kas iepakotas vienā korpusā. Tā ir rūpīgi izstrādāta RF vai optiskā apakšsistēma, kas pārvalda signālu ģenerēšanu, noteikšanu, filtrēšanu un pārveidošanu, ievērojot stingrus veiktspējas ierobežojumus.

Lielākā daļa cilvēku raiduztvērējus saista ar bezvadu ierīcēm, taču tie ir iegulti praktiski visos sakaru slāņos-no vītā-vara pāra līdz tālsatiksmes{2}}optiskajiem tīkliem.

 

 

---

KāpēcRaiduztvērējiPastāv

 

Inženieri neapvienoja pārraides un saņemšanas funkcijas, lai ietaupītu vietu. Patiesā motivācija bija sistēmas integritāte.

Kad pārraide un uztveršana notiek atsevišķās kastēs, vairākas lietas izraisa galvassāpes:

Impedances neatbilstības

Vairāk savienotāju → vairāk ievietošanas zudumu

Stingrāka izolācija starp TX un RX ceļiem

Lielāks BOM un augstākas ražošanas izmaksas

Abu ceļu integrēšana vienā kontrolētā blokā padara RF darbību daudz paredzamāku. Jūs saņemat zināmus signāla līmeņus, noteiktus trokšņu rādītājus, stabilus pārslēgšanās laikus un tīrāku abpusējās drukas veiktspēju.

Tas arī samazina platību uz paneļa,{0}}kas bija svarīgi agrīnajām LAN kartēm un vēl jo vairāk mūsdienās tālruņiem, IoT ierīcēm un valkājamām ierīcēm.

 

---

Kur faktiski parādās raiduztvērēji

 

 

Jebkurai sistēmai, kurai nepieciešama divvirzienu saziņa,{0}}ir nepieciešams raiduztvērējs. Daži inženiertehniskie{2}}piemēri:

1. RF un bezvadu sistēmas

Viedtālruņi (vairāk{0}}joslu LTE/5G raiduztvērēji)

Wi-Fi maršrutētāji un piekļuves punkti

Bluetooth un BLE moduļi

Rācijas{0}}rācijas, rācijsaziņas radioaparāti, SDR platformas

LoRa, Zigbee, Z-Wave un citi IoT radioaparāti

Mūsdienu mobilie RF raiduztvērēji var apstrādāt desmitiem frekvenču joslu, vairākas modulācijas shēmas un jaudas vadības cilpas,{0}}viss komplektā ir nagu lielumā.

2. Vara tīkla saskarnes

Sākumā Ethernet (10BASE-5, 10BASE-2) raiduztvērēji bieži bija atsevišķi moduļi, kas savienoti ar AUI kabeļiem. Tagad tie ir integrēti NIC un slēdžos:

PHY + MAC + raiduztvērējs vienā mikroshēmā

Iebūvēta-automātiskā-saruna, atbalss atcelšana, FEC utt.

3. Optiskās šķiedras sistēmas

SFP / SFP+

QSFP / QSFP28

CFP, XFP

Divpusēji optiskie raiduztvērēji

Šie moduļi pārveido elektriskos signālus optiskajos impulsos un atpakaļ, vienlaikus ievērojot stingrus saišu budžetus un temperatūras stabilitātes prasības.

 

---

Raidītājs pret uztvērēju: precīza atšķirība

 

A raidītājstikai izspiež informāciju uz āru.
A raiduztvērējsapstrādā abus virzienus, bet inženierijas nianse ir šāda:

Raidītājam nav nepieciešama izolācija vai abpusējā drukāšana.

To dara raiduztvērējs. Un šeit slēpjas sarežģītība:

Pārslēgšanās starp TX un RX(TDD sistēmas)

Vienlaicīga TX/RX dažādās frekvencēs(FDD sistēmas)

Šķērsruna un noplūdes kontrole

Dinamiskā pastiprinājuma kontrole un filtrēšana

Tā nav vienkārši divas ķēdes blakus--blakus-, tā ir koordinēta RF sistēma.

 

 

---

Kas atrodas raiduztvērēja iekšpusē

 

Atkarībā no datu nesēja (RF, vara, optiskā) raiduztvērējs var ietvert:

Vietējais oscilators un PLL

Modulators/demodulators (QPSK, QAM, OFDM utt.)

Mikseri un IF posmi

LNA un PA ar atgriezeniskās saites cilpām

Joslas-caurlaides un pret-apstrādes filtri

ADC/DAC digitālajai pamatjoslai

Automātiskās pastiprinājuma kontroles shēmas

Optiskie draiveri + fotodiodes (šķiedru moduļiem)

Citiem vārdiem sakot, raiduztvērējs ir tā sistēmas daļa, kas veic smago darbu,{0}}pārvēršot datus fiziskos signālos un atjaunojot šos signālus uztvērējā.

 

---

Kāpēc raiduztvērēji ir svarīgi mūsdienu sistēmās

 

Inženieri paļaujas uz raiduztvērējiem, jo ​​tie piedāvā:

Stabila RF veiktspēja kompaktā formātā

Mazāks enerģijas patēriņš

Labāka trokšņu un traucējumu kontrole

Paredzama dupleksā darbība

Samazināta dēļa sarežģītība

Bez raiduztvērējiem mūsdienu bezvadu ierīces neietilpst jūsu kabatā, un datu centri nespētu mērogot savu šķiedru infrastruktūru.

 

---

Secinājums

 

Raiduztvērējs nav tikai kopā iesaiņots raidītājs un uztvērējs. Tas ir sakaru dzinējs, kas pārvalda modulāciju, pastiprinājuma vadību, dupleksēšanu un signāla pārveidošanu RF, vara un optiskajās sistēmās. Tā kā bezvadu tehnoloģijas attīstās un šķiedru tīkli paplašinās, raiduztvērēji joprojām ir viens no klusajiem, bet neaizstājamajiem mūsdienu inženierijas elementiem.