About / Advertise 
EMBEDDED WORLD:
Genom att digitalisera direkt efter lågbrusförstärkaren vill det nederländska uppstartsbolaget Qualinx göra det möjligt för små IoT-produkter med ett litet batteri att nyttja satellitpositionering. De strömsnåla mottagarna drar under 1 mW och ska börja tillverkas senare i år.
– Vi startade 2015 kring det som kallas digital rf, eller Dragonfly som är vårt varumärke för det. Vi har en integrerad lågbrusförstärkare och digitaliserar efter den genom att PLL:en kickar in, säger Mark Smorenburg på Qualinx.
PLL:en fungerar som en klockgenerator som ser till att samplingen sker med exakt rätt intervall.
– Vi kan digitalisera ett 200 MHz-band från 400 MHz upp till 2,5 GHz. Det går att konfigurera var bandet hamnar.
Värt att notera är att bolaget startade med målet att designa en generisk rf-mottagare med beräkningskapacitet i form av en Arm-kärna.
– Den kunde bara lyssna men var strömsnål och kunde styra vilket band som ska digitaliseras plus att brusgolvet är lågt så vi kom fram till att satellitpositionering var den perfekta tillämpningen.
Kursändringen skedde för ungefär fyra år sedan i samband med att bolaget fick en ny vd. I början av året fyllde bolaget dessutom på kassan med 220 miljoner kronor.
En digital mottagarkedja drar betydligt mindre ström än analog teknik där signalen blandas ned i ett eller flera steg innan den digitaliseras.
– Då öppnar sig marknader som wearables, trackers och liknande IoT-produkter, säger Mark Smorenburg.
Tekniken är utvecklad internt på bolaget och delar av den är patenterade.
– Jag skulle säga att hemligheten ligger i flexibiliteten och att vi har väldigt branta filter i fem steg, jag är ju partisk men det är spektakulärt.
Tillverkningen sker hos Globalfoundries i Dresden i en 22 nm FDSOI-process vilket även den bidrar till lågt brus och låg effektförbrukning.
– Det var inget speciellt med valet när vi gjorde det, men idag är det en strategisk fördel för europeiska kunder.
Företaget är inne på den tredje generationen av satellitmottagarkretsen där den första var till för att bevisa konceptet, den andra för att hitta problem och den tredje precis gjort tape-out och ska börja sampla i slutet av sommaren. Ambitionen är att få igång kommersiell produktion före årets slut.
– Vi har ett antal kunder som väntar på att få leveranser.
Kretsen kallad QLX3Gx kommer i två versioner, en som levererar position, hastighet och tid utgående från data från GPS- och Galileo-systemen men också en variant för kunder som bara vill ha de mottagna signalerna för att sedan göra alla beräkningar själva.
– Vi arbetar hårt med att få klart mjukvaran till kretsarna kommer.
Den kommer bland annat att ha Galileos funktion för öka säkerheten mot ”förfalskade” signaler, det som kallas OSNMA, Open Service Navigation Message Authentication. Det är en digital signatur som gör det möjligt för mottagaren att verifiera att navigationsmeddelandet kommer från en Galileo-satellit och inte från en sändare på marken.
Under utveckling är också mjukvara som kan leverera data från Beidou och Glonass.
Det finns också en tredje variant på gång för kunder med egna algoritmer för att räkna ut position, hastighet och tid (PVT-signaler) från de mottagna satellitsignalerna.
– De vill ha data som kalendrar, banparametrar och signal-till-brusförhållandet för att kunna räkna ut position, hastighet och tid. Vi arbetar på att ta fram den varianten, säger Mark Smorenburg.
Den snabbaste uppdateringshastigheten är i dagsläget 1 Hz.
– Det går antagligen enkelt att höja det till 5 Hz, kanske också 10 Hz.
För många tillämpningar är det istället intressant att dra ned uppdateringshastigheten, särskilt för spårning av gods där man vill gå ned i viloläge under längre perioder.
Exakt vad kretsarna kommer att kosta får vi inte veta.
– Jag skulle säga att vi är konkurrenskraftiga. För den som vill testa tekniken har vi precis lanserat ett utvärderingspaket.
Digital rf kan användas till mycket mer än för satellitpositionering.
– Man kan använda det i en passiv radar för att till exempel se om det är människor på tågspåren. Vi kan använda rf-signalerna som redan finns i luften och se hur de ändras.
Andra tänkbara tillämpningar är att räkna bilar som passerar på gatan, eller människor som går förbi.
