- Högnivåintegration är en trend att satsa på! En väg dit är att använda direkt konversionsradio, där insignalen går direkt till basbandet, säger Mohammed Ismail, professor i elektronik från Ohio State University i USA och forskningschef på svenska Spirea.

I konventionella rf-mottagare blandas radiosignalen ner i två steg, först till en mellanfrekvens och därefter till basbandet. Med direktkonverterande radiomottagare är processen avklarad i ett steg. Den inkommande radiosignalen konverteras direkt till en basbandssignal, vilket gör att man kan ta bort dyra komponenter som blandare och filter. Det i sin tur gör det möjligt för tillverkare av mobiltelefoner att bygga mindre enheter med färre komponenter, till en lägre kostnad än tidigare.

- Men det är inte helt riskfritt att ta bort utrymmeskrävande komponenter. Något som konstruktörer bör vara uppmärksamma på är de problem som uppstår när man tar bort de filter som ska ta emot signalen, säger Mohammed Ismail.

I en direktkonverterande mottagare kan signalen blandas med sig själv och ge problem med så kallade dc-offset. Antingen måste man då använda DA-omvandlare för att kompensera bort signalen, eller så får man filtrera bort den på annat sätt. Detta är dock inget större problem för WCDMA-radio.

Saska Lindfors på KTH är specialist på integrerade kretsar till kommunikationstillämpningar. Han håller med om att direktkonverterande rf-kretsar är en stark trend för mobiltelefoner.

- Det är många som går ut och berättar att de har produkter, men ingen vill säga vilka modeller det handlar om. De första som försökte göra direktkonverterande rf-kretsar för GSM var Alcatel, och de lyckades också. Både Nokia och Ericsson jobbar med direktkonversion för mobiltelefoner, säger Saska Lindfors.

Ett eller två chips

Nackdelen med en enchipslösning är att kopplingen mellan den digitala och analoga delen lätt blir ett problem, menar han. Genom att istället lägga de olika delarna på var sitt chips kan man effektivt eliminerar den fysiska kopplingen. Det kan vara en anledning till att exempelvis Analog Devices byggt en tvåchipslösning för direktkonverterande GSM.

- En annan anledning till att dela upp systemet kan vara att det inte är optimalt att använda samma teknik i rf-fronten som i basbandsmottagaren, säger Saska Lindfors.

Att lägga mottagningen på två chips blir å andra sidan något dyrare än då man integrerar alltihop.

Analog Devices tillhörde de första företagen på banan. De vann Electronic Products Magazines pris för årets Produkt 1999 med Othello, den första direktkonverterande radiokretsen i kommersiellt bruk för GSM-marknaden. Othello är en tvåchipslösning för direktkonverterande GSM.

Texas Instruments har precis släppt TRF6150, en enchips, direktkonverterande rf-mottagare för mobiltelefonstandarderna GSM, GPRS och UMTS. TRF6150 utökar Texas Instruments utbud för tredje generationens trådlösa enheter, och är en direkt konkurrent till Othello.

- Texas Instruments befinner sig idag där vi var för ett år sedan. Dessutom har vi en tvåchipslösning, vilket ger bättre utrymme för integrering, säger Doug Grant på Analog Devices till webbtidningen EE Times.

Othello minskar energiåtgången drastiskt för GSM-telefoner, så att de ska fungera mer än en månad på en batteriladdning. Dessutom förbättrar lösningen överföringskapaciteten, vilket banar väg för tillämpningar med höga krav på bandbredd. Det kan vara webbtjänster, email, spel och video.

Billigare och mindre

Texas Instruments mottagare TRF6150 har sömlös integrering med företagets signalprocessorer i C54X-serien. Därmed behövs inga AD-omvandlare i basbandsprocessorn. TRF6150 beräknas gå i produktion under andra kvartalet i år.

Kostnaden för komponenter till mottagaren minskar med en tredjedel och storleken med mer än 15 procent jämfört med företagets tidigare rf-mottagare, hävdar källor på Texas Instruments.

Samtidigt påstås materialkostnaden minska med 15 procent jämfört med andra produkter som bygger på direktkonverterande radiokretsar.

även amerikanska halvledartillverkaren Conexant säger sig minska antalet externa komponenter med en tredjedel, med sin nya direktkonverterande rf-mottagare CX74017. Företagets mottagare stöder GPRS- och Edge-standarderna samt WCDMA.

- Konventionell GSM-radio kräver 100 externa komponenter. Vår CX74017 klarar sig med 65 komponenter och går att kombinera med samtliga basbandslösningar på marknaden, säger Moiz Beguwala på Conexant.