UWB 기지국의 작동거리가 계속 늘어나는 이유 - IOTE 사물인터넷 전시회

UWB 기술은 산업 응용 시장에서 흥미로운 추세를 보이고 있습니다. 기지국의 전송 거리가 점차 늘어나고 있습니다

전형적인 장면은 터널이나 광산입니다. 이 장면의 특징은 공간이 선형이고, 중앙에 장애물이 많지 않으며, UWB 기지국도 일직선으로 배치되어 있다는 것입니다. 기지국의 작동 거리가 멀수록 프로젝트에 필요한 기지국 수가 적어지고 프로젝트 비용이 낮아집니다

시장 경쟁 속에서 시장에 출시된 UWB 기지국의 작동 거리는 점점 더 멀어지고 있습니다. 기지국의 작동 거리는 초기 수십 미터에서 100m, 200m, 500m, 1000m, 2000m 또는 그 이상으로 확장되었습니다. .

이 기사에서는 그 뒤에 숨은 비즈니스 논리에 대해 너무 많이 논의하지 않을 것입니다.

UWB 기지국이 점점 더 멀리 작동하는 이유는 무엇인가요? 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 하나는 안테나이고 다른 하나는 전력 증폭기(PA)입니다

이 기사에서는 UWB-PA 시장에 대해 자세히 설명합니다.

PA의 기능은 무엇인가요?

PA(Power Amplifier)의 역할은 이름에서 알 수 있듯이 신호가 더 멀리 전송될 때 전송되는 신호의 세기를 증폭시키는 구성 요소입니다.

통신 기술의 또 다른 개념은 무선 주파수 프런트 엔드 칩(FEM)입니다.

• 전력 증폭기(PA): 전송된 신호의 강도를 높이고 신호 전송 거리를 개선하는 데 사용됩니다.
저잡음 증폭기(LNA): 수신 신호 강도를 높이고 신호 감도를 향상시키는 데 사용됩니다.
• RF 스위치(스위치): 신호 전송 및 수신을 제어합니다.
• 필터를 포함한 다른 장치도 있습니다

위에서 언급한 RF 프런트 엔드 칩은 개별 장치로 독립적으로 사용할 수 있으며, 두 개 이상의 베어 칩을 동일한 기판에 패키징하여 더욱 통합되고 효율적인 RF 프런트 엔드 칩 모듈(FEM)을 형성할 수 있습니다.

PA가 UWB에 적합한 시나리오는 무엇입니까?

UWB 제품에는 PA가 추가되는 경우가 많지만 모든 시나리오가 PA 추가에 적합한 것은 아닙니다

PA는 신호 전송을 더 멀리 할 수 ​​있지만 장치가 더 많은 전력을 소비하게 만드는 문제도 가져옵니다.

다음으로 UWB의 4가지 주요 시장을 하나씩 분석하겠습니다.

IoT 산업 시장: IoT 산업 애플리케이션에서 대부분의 측위 기지국 배치에는 약한 전류 구성이 필요합니다. 따라서 이 시나리오는 전력 추출을 위한 기반을 갖고 있으며 B측 시장은 폐쇄된 환경이므로 감독이 그다지 엄격하지 않습니다. PA는 매우 적합합니다.

IoT 소비자 시장: 소비자 하드웨어 제품에서는 전력 소비에 대한 요구 사항이 매우 높습니다. 예를 들어 태그 제품은 UWB 기술로 인해 전력 소비가 높기 때문에 PA와 결합하면 배터리 수명이 매우 길어집니다. 더욱 견딜 수 없습니다.
휴대폰 시장: 휴대폰에 PA를 추가할 때는 비용과 보드 설계의 어려움을 고려해야 하는 한편, 무선 전력 소비 관리 요구 사항도 고려해야 합니다.
자동차 시장: 자동차 분야에 PA를 추가할 때 고려해야 할 요소는 기본적으로 휴대폰 시장과 유사합니다. 전력 소비는 큰 문제가 아니지만 규제 요구 사항이 중요한 요소입니다.
• 요약하자면, UWB-PA 제품은 IoT 산업의 적용 시나리오에 매우 적합합니다. 다른 시나리오에서는 제품의 형태와 사용 조건에 따라 다릅니다.

국산 UWB-PA 성능은 어떤가요?

PA 제품에 대해 이야기하려면 UWB에서 사용하는 주파수 대역에 대해 이야기해야 합니다.

미국 FCC 표준에서는 UWB에 사용되는 주파수 대역이 3.1GHz~10.6GHz입니다. 이 주파수 대역 표준은 초기에는 중국에서도 사용되었습니다. 그러나 2023년 초 산업정보부 전파관리국에서는 기술이 발표한 "초광대역(UWB) 장비 무선 관리 규정"("의견용 초안", "규정"의 새 버전에 따르면 향후 국내 UWB 기술이 사용할 주파수 대역은 7235~8750MHz입니다.

주파수 대역의 변경은 제품에 영향을 미칩니다

최초의 상용 UWB 칩 제품은 DW1000이며 작동 주파수 대역은 3.5Ghz-6GHz이며 해당 전력 증폭기 제품도 이 주파수 대역에서 작동합니다

그러나 중국의 최신 주파수 대역 규정에 따라 UWB 주파수 대역 요구 사항은 7235~8750MHz로 제한되며 해당 주파수 대역의 PA 제품도 필요합니다.

연구에 따르면 국내 시장에서는 현재 Xinbaite Microelectronics (Wuxi) Co., Ltd.만이 새로운 국가 표준을 충족하는 고주파 PA 제품을 제공할 수 있습니다. 이 제품은 Decawave DW3000 및 많은 국내 제품과 일치합니다. UWB SOC 제조업체. 메인 제어 칩은 우수한 성능을 갖추고 있으며 일괄적으로 안정적인 출하를 달성했습니다.

Xinbaite가 7235-8750MHz 고주파 UWB 시장을 겨냥한 제품인 CB9328

을 출시한 것으로 알려져 있습니다.

CB9328은 PA+LNA+스위치 3-in-1 FEM입니다.

CB9328은 FEM(프런트 엔드 모듈)입니다. 보도에 따르면 전력 증폭기(PA)와 저잡음 증폭기(LNA)가 완전히 통합되어 있습니다. CB9328은 외부 정합 구성 요소가 필요하지 않으므로 조립 및 디버깅 복잡성이 줄어들고 BOM 비용과 PCB 면적이 줄어들어 저비용 솔루션이 달성됩니다.

CB9328에는 입력 신호 강도가 높을 때 LNA 수신 신호를 우회할 수 있는 고유한 바이패스 모드가 있습니다. 단일 전력 증폭만 필요한 경우에도 적합합니다. 이 혁신적인 디자인은 CB9328

의 적용 범위를 크게 확장합니다.

동시에 CB9328은 높은 전력 출력과 낮은 스위칭 손실이라는 장점도 있습니다. 송신기는 최대 +20dBm@7GHz의 출력 전력을 달성할 수 있으며 출력 이득은 23dB@6.5GHz 및 21dB@8.5GHz에 도달할 수 있습니다. 이러한 우수한 성능은 제품의 감도를 향상시키고 잡음 지수를 낮출 뿐만 아니라 초광대역 제품이 더 강력한 출력 전력과 더 긴 전송 거리를 가질 수 있도록 하는 동시에 초광대역 트랜시버 및 시스템의 전체 비용을 절감합니다

Xinbaite는 UWB 저주파 대역에서 작동하는 양산형 PA CBG9326, LNA CBG9092 및 고주파 FEM CB9328 외에도 Bypass 기능을 갖춘 고주파 대역을 개발 및 반복하고 있는 것으로 알려졌습니다. UWB PA/LNA/FEM은 고주파 및 저주파 대역을 모두 포괄하고 개별 및 통합 모듈 제품을 모두 포괄하는 UWB RF 프런트 엔드 제품 매트릭스입니다.

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