Τι είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων;

Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων είναι ένα συμπαγές ηλεκτρονικό κύκλωμα που χρησιμοποιεί ενεργές συσκευές για συχνότητες σήματος στην αποκαλούμενη περιοχή ραδιοσυχνοτήτων (RF). Τα κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων περιλαμβάνουν ενισχυτές χαμηλής και υψηλής ισχύος, διαμορφωτές και αποδιαμορφωτές. Οι ενισχυτές αυξάνουν την τάση ή το επίπεδο ισχύος των σημάτων RF. Τα επίπεδα εισόδου στους ενισχυτές θα μπορούσαν να είναι πολύ χαμηλά για τους δέκτες και αυτά τα χαμηλά επίπεδα μπορεί να είναι τόσο χαμηλά όσο ένα κλάσμα του ενός εκατομμυρίου του βολτ (V). Οι διαμορφωτές χρησιμοποιούνται σε πομπούς για να αλλάξουν έναν φορέα ραδιοσυχνοτήτων έτσι ώστε το μήνυμα ή οι πληροφορίες να συνδυάζονται σε ένα χαρακτηριστικό του φορέα, ενώ οι αποδιαμορφωτές εξάγουν τις πληροφορίες από υπάρχοντες διαμορφωμένους φορείς.

Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC) αναφέρεται επίσης ως τσιπ ή μικροτσίπ με ημιαγωγό. Ο μηχανισμός ελεγχόμενης βαλβίδας που χρησιμοποιείται στα ηλεκτρονικά, τους υπολογιστές και τις ψηφιακές συσκευές καθίσταται δυνατός από ημιαγωγούς τριών ακροδεκτών που επιτρέπουν σε ένα τερματικό ελέγχου να προσδιορίζει το ρεύμα μεταξύ των δύο μεγάλων ακροδεκτών. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιεί δεκάδες ημιαγωγούς σε μια πολύ μικρή συσκευασία για την εκτέλεση λειτουργιών σε δημοφιλή gadget, όπως τα κινητά τηλέφωνα.

Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων λύνουν πολλά προβλήματα στο σχεδιασμό και την κατασκευή δεκτών, πομπών και εξοπλισμού δοκιμής ραδιοσυχνοτήτων. Σε πολύ υψηλές συχνότητες ραδιοσυχνοτήτων, η χρήση ξεχωριστών ενεργών συσκευών μπορεί να περιορίζεται από τα μήκη των καλωδίων ή τα αγώγιμα ίχνη που απαιτούνται για την ολοκλήρωση των συνδέσεων κυκλώματος. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων χρησιμοποιεί πολύ μικρά εξαρτήματα σε ένα κοινό πακέτο, επομένως υπάρχει πολύ μικρή σύζευξη μεταξύ των σταδίων που συνήθως προκύπτει από μακριά καλώδια ή ηλεκτροστατική εγγύτητα μεταξύ των ενεργών κόμβων ενός κυκλώματος.

Το σχετικά μακρύ καλώδιο προκαλεί ένα χαρακτηριστικό γνωστό ως επαγωγή. Η επαγωγή είναι η αντίδραση που προκαλείται από το προκύπτον μαγνητικό πεδίο σε ένα καλώδιο που μεταφέρει ρεύμα. Το RF που επιχειρεί να περάσει έναν επαγωγέα συνήθως εξασθενεί, πράγμα που σημαίνει ότι το επίπεδο του σήματος πέφτει καθώς μια πτώση σήματος στον επαγωγέα αυξάνεται με υψηλότερη συχνότητα RF. Η εγγύτητα μεταξύ των ενεργών κόμβων ενός κυκλώματος οδηγεί σε χωρητικότητα, η οποία είναι μια αντίδραση που προκαλείται από τη φόρτιση και την εκφόρτιση των φορέων φορτίου. Σε έναν πυκνωτή, η αντίδραση προκαλείται από την τάση αντίθετων φορτίων να έλκονται.

Το σύγχρονο ολοκληρωμένο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων προσφέρει τα καλύτερα χαρακτηριστικά απόδοσης, τα οποία περιλαμβάνουν χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και καλή απόδοση σήματος. Οι πρώτες συσκευές ραδιοσυχνοτήτων αντιμετώπιζαν προβλήματα υψηλής κατανάλωσης ενέργειας που οδηγούσαν σε λιγότερους χρόνους αναμονής και ομιλίας για πρώιμο φορητό εξοπλισμό επικοινωνιών. Ενώ η τεχνολογία φορητών μπαταριών έχει βελτιωθεί, η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ραδιοσυχνοτήτων οδήγησε σε τρομερά αυξημένη απόδοση χρόνου ομιλίας με μπαταρία των gadget. Το ολοκληρωμένο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων έχει επίσης οδηγήσει σε καλύτερη ποιότητα σήματος όσον αφορά τη λιγότερη παραμόρφωση και τα χαμηλότερα επίπεδα θορύβου.