モバイル通信回路で必須の「RF低雑音増幅器(LNA)」および「変調・復調器技術」の基礎と回路設計への応用 <オンラインセミナー>
~ 低雑音増幅器および変調・復調器(Mixer)の動作原理と特性を決めるキーポイント、モバイル通信で使われている各種変調方式技術、RF モバイル応用の高周波通信回路技術のキーポイント ~
・RFモバイル応用の高周波通信回路技術のキーポイントを修得し、高精度なシステム開発へ応用するための講座
・モバイル通信機器開発に不可欠なRF低雑音増幅器と変調・復調器の動作原理から具体的な回路設計のポイントまでを修得し、高性能な機器開発へ応用しよう!
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講師の言葉
本セミナーは、最新の理論や技術開発レベルにも応⽤可能なキーテクノロジーとなるよう、中級者〜上級者にとっても、Radio Electronic Engineeringを学ぶ機会がなかった世代に、今⽇のCMOS RFIC やSoC(System on Chip)RF システムLSI を内蔵したスマートフォンを代表とするモバイル通信時代に必須のAdvanced Radio Electronic Engineering の基本通信回路技術を習得していただくことを⼼がけております。
まずMaxwell 方程式から導かれる高周波回路や電気・電子電流、電磁気学、半導体理論を基礎としたRF 応用分野のモバイル通信機器に内蔵されるRFIC、及びRF システムLSI で必須の増幅器と変・復調器について詳しく解説します。
遠方より空間を伝搬してきた微弱な電波をアンテナで受信し、信号を正確に復元するためには、初段に低雑音の増幅器(LNA:LowNoise Amplifier)が必要になります。この低雑音増幅器特性を決める設計のポイントとして重要な6つの特性を解説します。
次に、変・復調器(Mixer)について解説します。アンテナで受信し、LNA で増幅した電気信号(サイン波、コサイン波)から、高周波の搬送波を取り除いた音声、映像、及びデジタルデータなどを取り出すための回路が、復調器です。一方、それらのデータ等を搬送波に載せて送信用の信号を作り出す回路が、変調器です。
最後にほとんどのモバイル通信機器のRF 変・復調回路で用いられているギルバートセルミキサ回路の構成、及び動作原理について、使用するトランジスタのデバイスタイプの異なる代表的な2例について解説します。
本講座で修得できる技術は、「700MHz~から60GHz~帯までのモバイル通信」「UHF/マイクロ波、ミリ波帯のRF 回路技術」に応用できます。
セミナー詳細
開催日時 |
- 2024年05月22日(水) 10:30 ~ 17:30
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開催場所 |
オンラインセミナー |
カテゴリー |
オンラインセミナー、電気・機械・メカトロ・設備 |
受講対象者 |
・CMOS RFIC 技術を応⽤し、各種モバイル周辺機器のワイヤレス化を⽬指している⽅
・GPSなどのモバイル通信機器、ミリ波⾞載搭載レーダーシステム、携帯電話、スマートフォン、Wi-Fi、RFID(無線タグ)ほか通信機器の設計開発に携わる技術者の方
・UHF/マイクロ波帯〜ミリ波帯までのRF(Radio Frequency;ラジオ周波数)通信回路技術に興味があり、これから最初から学びたい⽅
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予備知識 |
・三⾓関数の簡単な公式が理解できれば⼗分です
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修得知識 |
・RFIC 受信部に使う低雑音増幅回路(LNA:Low Noise Amp.)の動作原理の理解、特性を決めるキーポイントの見方、RF 設計仕様パラメータの用語や意味の理解
・RFIC 送受信部に使う音声・映像・デジタルデータを搬送波に載せたり、取り出したりするための変・復調Mixer 回路の動作原理、モバイル通信で使われている各種変調方式の技術
・電気、電子、電磁気、及び半導体など広範な技術分野にまたがるRF モバイル応用の高周波通信回路技術のキーポイント
・RF ・アナログ・デジタル信号、バイポーラ・CMOS トランジスタ回路の違い
・高周波回路でよく使うS パラメータとスミスチャートを初歩から応用まで
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プログラム |
1.低雑音増幅器の原理と回路技術のポイント
(1).入力電力ー出力電力特性の性能(振幅、位相)
a.低雑音増幅器のブロック図
b.電圧ゲインとパワーゲイン、フーリェ級数の三角関数公式を用いた計算式
c.インバータタイプ増幅器の入力ー出力特性(振幅と位相)
(2).増幅器の出力スペクトル特性(サイン波、コサイン波の周波数分布特性)
a.f1、f2 の周波数の異なる2信号をLNA に入力した場合の出力の周波数スペクトル特性
(3).三次の項(2×f1-f2)≒f1:信号に近いスペクトル雑音を発生
a.三次の項のsin, cos 計算式
(4).IM3(又はIP3):三次のインターモジュレーション解析
a.低雑音増幅器のIM3とIP3の微妙な違い
(5).入出力間のインピーダンスマッチング設計(最大のゲイン、最小のノイズ)、Sパラメータとスミスチャート表示
a.Sパラメータとスミスチャートを用い、高周波の理論で厳密にゲイン、ノイズを求める
b.電子回路理論で簡単に手計算する
(6).安定増幅領域の確認
2.変・復調器(Mixer)の原理と回路技術のポイント
(1).変・復調の原理と、IF 信号特性(アナログ方式)
a.変調・復調用のMixer 回路のブロック図
b.スーパー・ヘテロダインの簡単な説明(振幅変調の例)
c.Mixer 回路の基本原理(簡単なsin、cosの2信号計算例)
(2).RF-IF 変換
a.受信用Mixer のローカル入力(電力)と変換損失
(3).NF(雑音指数)
a.Mixer のIF 雑音構成
b.雑音指数の定義)(Signal/Noise の比から求める)
(4).スプリアス特性(高調波とIM: InterModulation)
a.Mixer の全スペクトル:RF とLOのスペクトルの掛け合わせ
(5). I-Q パターン特性(デジタル変調方式)
a.モバイル通信で用いる各種変調方式
b. アナログ変調方式やデジタル変調方式について、時間、周波数、および位相の変化を相関図を使って示す
3.UHF/マイクロ波~ミリ波帯LNA、Mixer 回路例
(1).CMOS LNA 回路例
(2).Gilbert Cell Mixer(ギルバートセルミキサ)
a.バイポーラトランジスタ回路例
b.CMOS 回路例
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キーワード |
低雑音増幅器 周波数スペクトル特性 スペクトル雑音 インターモジュレーション解析 インピーダンスマッチング設計 Sパラメータ スミスチャート IF 信号特性 スーパー・ヘテロダイン RF-IF 変換 スプリアス特性 I-Q パターン特性 CMOS LNA 回路 ギルバートセルミキサ バイポーラトランジスタ回路 CMOS 回路 |
タグ |
信号処理、通信、変復調、無線、回路設計、基板・LSI設計 |
受講料 |
一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
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会場 |
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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