超宽带设备比较
与蓝牙一样，超宽带是一种短距离、低功耗、基于无线电的通信技术，其主要目的是位置发现和设备测距。然而，超宽带提供了许多不同的功能，例如快速可靠的文件共享功能和安全的交易。
杰斐逊蔡
三星SmartTag +
周四晚上，我通常喜欢从我最喜欢的地方点一份普通的意大利辣香肠披萨。然而，几天前，我犯了一个错误……
几天前送披萨的人在我门外时，当然这是我丢钱包的最佳时机。我绞尽脑汁，试图回忆起我把那东西放在哪里了。在这一点上，我几乎承认失败，我想我必须经历告诉披萨外卖员我无法支付我的披萨的耻辱。
幸运的是，我的智能手机能够通过植入的追踪器追踪到它的位置。该跟踪器采用超宽带(UWB)技术。
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在这篇博客中，我们有幸看到了从三星EI-T7300 (SmartTag+)中提取的NXP SR040 UWB收发器处理器芯片。
图1。三星EI-T7300 (SmartTag+)
恩智浦半导体SR040封装在QFN封装中，该封装由一个由导线连接到引线框架的单个模具组成。这些测量的关键尺寸，以及晶体管的观察特征，表明SR040芯片使用了台积电的40 nm CMOS工艺。
图2。NXP半导体SR040
SR040芯片由一个超宽带模拟前端收发器、几个电源管理电路、几个SRAM存储器、一个ARM Cortex CPU和几个gpio组成。
图3。NXP半导体SR040芯片照片
让我们更仔细地研究一下超宽带模拟前端收发器。
图4。超宽带模拟前端收发器
超宽带收发器宏可以分为两部分。在下半部分，我们找到了RF信号路径，而RF和IF锁相环在上半部分。接收机和发射机之间共用一个射频键合垫。
接收路径包括LNA及其输入匹配电路、RX正交下变换器混频器、一对无源滤波器、一对由两个二阶级组成的有源滤波器，以及一对时间交错ADC(每个ADC都包含连续近似子ADC)。
发射线路包括由两个级联子DAC组成的TX DAC、上转换TX混频器、功率放大器和BALUN变压器。
射频锁相环包括相同的L-C槽型振荡器。接收器所需的正交相位在振荡器附近产生，并使用差分共面传输线发送到它们的目的地。发射机使用相同的两相之一。由于发射机的中频部分不是正交的，因此相位调制必须在射频锁相环中产生，并施加在混频器中的信号上。RX ADC和TX DAC的时钟在IF锁相环中生成，其中包括一个三级差分CMOS环形振荡器。
图5。电路分析
现在让我们做一个快速的功能比较NXP SR040 UWB与苹果U1 (TMKA75 Die) UWB，这是从苹果AirTag．
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|---|---|---|
| 模具制造商/设备 | NXP SR040 | 苹果U1 (TMKA75) |
| 模具尺寸(密封) | 3.09 × 3.33 (10.29 mm2） | 2.97 × 3.27 (9.71 mm2） |
| 超宽带收发器和锁相环 (毫米2- %的模具) |
1.8毫米2- 18% | 2.8毫米2- 29% |
| 电源管理 (毫米2- %的模具) |
2.7毫米2- 27% | 0.4毫米2- 4% |
| 电源核心及其嵌入式存储器 (毫米2- %的模具) |
3.6毫米2- 37% | 5.5毫米2- 57% |
| 铸造和工艺生成 | TSMC, 40纳米CMOS | TSMC, 16纳米FinFET |
| 金属层数 | 8 (7 Cu, 1 Al) | 13 (12 Cu, 1 Al) |
除了这两种设备的模具尺寸相似，并且由台积电作为代工厂外，它们有很大的不同。例如，SR040的超宽带收发器和电源管理占用了45%的芯片，而Apple U1仅占33%。在处理器和内存面积方面，SR040和Apple U1分别占了37%和57%。SR040的工艺生成为40纳米，使用8个金属层，而Apple U1的工艺生成为16纳米，使用13个金属层。
以上是对两种采用超宽带通信标准用于跟踪对象的设备的简要总结。
今天，我们仍处于基于超宽带技术发展的早期阶段，数据隐私和效率等问题还需要提高。今天，我们知道超宽带用于替换汽车钥匙或找到我的钱包，但在未来，它可以与我们的“更智能”的小工具进行接口和跟踪重要的对象。请放心，Techinsights将一直监控这些新设备。
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