LNA และ RF Controls

สัญญาณโทรศัพท์ที่มาจากสถานีฐานจะส่งสัญญาณออกมาในระดับที่แรงที่สุดตามมาตรฐานของระบบ  GSM รวมทั้งระบบ PCN ด้วย แต่ในทางกลับกันโืทรศัพท์มือถือของแต่ละเครื่องจะอยู่ในตำแหน่งที่ไม่เท่ากัน บางเครื่องก็อยู่ใกล้สถานีฐาน บางเครื่องก็อยู่ห่างจากสถานีฐาน ดังนั้นถ้าภาครับของโทรศัพท์ มือถือรับสัญญาณจากเครือข่ายในระดับที่เท่ากัน เครื่องที่อยู่ใกลก็จะรับสัญญาณได้น้อย เครื่องที่อยู่ใกล้ก็จะรับสัญญาณได้มากกว่า  ซึ่งในความเป็นจริงก็เป็นแนวคิดที่ถูกต้อง แต่เนื่องจากเครื่องแต่ละเครื่องมีระดับกำลัังส่งที่ใกล้เคียงกัน และเกน (gain) การรับสัญญาณที่ใกล้เคียงกัน ถ้าใช้ระบบเดียวกัน ดังนั้น เครื่องที่อยู่ห่างออกไป แต่ยังอยู่ในขอบเขตของเซล หรือ Coverage Area ก็จะเกิดปัญหาเรื่องประสิทธิภาพของการรับสัญญาณแน่นอน ซึ่งต้องมีผลกระทบกับคุณภาพของเสียงด้วยเช่นกัน การออกแบบวงจรจึงต้องมีวงจรขยายสัญญาณที่ได้รับมาสถานีฐานในระดับที่แตกต่างกัน เราเรียกวงจรขยายสัญญานนี้ว่า  LNA (Low Noise Amplifier) ซึ่งเป็นวงจรที่ปรับเกนของสัญญาณให้ได้ระดับที่เหมาะสมถึงแม้ว่าโทรศัพท์จะอยู่ห่างจากเครือข่ายออกไป แต่ต้องอยู่ในระดับที่ครอบคุมของเซล แต่ LNA ก็จะทำงานได้ในระดับที่ำพอเหมาะ ไม่ใช่ว่าโทรศัพท์อยู่ไกลมากและไม่มีเซลหรือสถานีฐานมารองรับ ถ้าเป็นเช่นนั้น LNA ก็คงไม่สามารถขยายเกนสัญญาณของเครื่องนั้นได้ การทำงานของ LNA จะทำการขยายเกนของสัญญาณได้ก็ต่อเมื่อมีการตรวจสอบระดับความแรงสัญญาณที่มาจากสถานีฐาน โดยวงจร RX Calibration ใน Hagar และเมื่อตรวจสอบได้ถูกต้องแล้ว วงจร RF Controls ใน Hagar ก็จะทำหน้าที่จ่ายแรงดันไฟ ในระดับที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับว่า โทรศัพท์อยู่ห่างจากเครือข่ายมากน้อยเพียงใด ถ้าโทรศัพท์อยู่ห่างจากเครือข่ายมาก การตรวจสอบในภาค RX Calibration ก็จะกำหนดให้ วงจร RF Control จ่ายแรงดันไฟไปเลี้ยงวงจร LNA ที่อยู่ภายนอก Hagar หรืออยู่ในภาค ฟร๊อนเอนด์ (Front End) มากขึ้นเพื่อให้อัตราการขยายสัญญาณเหมาะสมส่งต่อเข้าไปใน ภาคถอดสัญญาณวิทยุ ใน Hagar อีกภาคหนึ่งต่อไป ในทางกลับกันถ้าโทรศัพท์อยู่ใกล้เสา RFControls ก็จะลดระดับการจ่ายไฟให้กับ LNA น้อยลง เพราะสัญญาณที่ได้รับดีอยู่แล้วไม่จำเป็นต้องขยายมากเกินความจำเป็น และในความเป็นจริง โืทรศัพท์ที่เราใช้อยู่ใช้อยู่ทุกวันนี้ไม่ได้อยู่นิ่งกับที่บางครั้งก็อยู่ใกล้สถานีฐานบางครั้งก็อยู่้ห่างสถานีฐาน ดังนั้นวงจร RF Controls จะต้องจ่ายแรงดันไฟในระดับที่แตกต่างกันต่อเนื่องตลอดเวลา และในความเป็นจริงถ้าวงจร RF Controls ใน Hagar เสีย RF Controls ก็จะไม่จ่ายแรงดันไฟออกมา ก็ต้องเปลี่ยน Hagar เพราะ RF Controls อยู่ใน Hagar และสำหรับการวัดไฟ RF Controls    เราสามารถวัดได้ทั้ง มิเตอร์และสโคป   แต่เนื่องจากไฟจาก RF Controls เป็นสัญญาณลอจิก (Logic) ดังนั้นการใช้ PC สโคปสามารถจับสัญญาณลอจิกได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำกว่าการใช้มิเตอร์ สำหรับ วงจร RF Controls จะผลิตแรงดันไฟไปเลี้ยง LNA ได้นั้นต้องมีไฟจาก CCONT จ่ายให้กับวงจรก่อน ซึ่งไฟนั้นก็คือ Vrfrx หรือ VRX  สำหรับ LNA ในโืทรศัพท์จะมี 2 ตัวคือ LNA ของระบบ GSM และ LNA ของระบบ PCN หรือ 1800 ในขณะที่เราใช้ซิมการ์ดของ GSM ไฟจาก RF Controls จะไม่จ่ายให้กับ LNA ภาค PCN หรือ 1800

            ไดอะแกรม วงจร RF Controls ใน Hagar ที่จ่ายแรงดันไฟให้กับ LNA

                ลายวงจรที่ตัดต่อ เพื่อให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่าง LNA กับ RF Controls ใน Hagar