Как самому сделать модуль GSM



Немного о себе. Выпускник РТФ МЭИ, сейчас работаю за рубежом. Здесь сменил несколько компаний, в том числе NERA Telecommunications и Marconi Instruments, сейчас - ведущий инженер проекта в компании UbiNetics.

UbiNetics была создана в 1999 году для разработки и производства устройств сотовой связи, создателем стала PA Consulting Group. Надо сказать, что мне очень повезло - когда меня взяли на работу, в компании работало всего пятьдесят человек, и я застал самый конец разработки устройства, упоминание о котором до сих заставляет вздрагивать нашего финансового директора. Сейчас объясню почему. Устройством была PCMCIA-карточка GSM, по тем временам - вещь дивная, да и с инженерной точки зрения исполнена она была хоть и не без огрехов, но вполне достойно. Погубили её два фактора. Первый - наша недооценка стоимости производства, складирования, доставки, продаж и поддержки товара народного потребления (ТНП) в условиях капитализма. Второй - стали средства массовой информации, которые щедро навешивали макаронные изделия на уши потребителю и обещали, что светлое будущее непременно наступит с приходом GPRS. Самое смешное то, что непроданные карточки, пролежавшие полтора года на складе, пару месяцев назад расхватали как горячие пирожки. Видимо, где-то светлое будущее так и не наступило.

Но факт остаётся фактом - о производстве ТНП пришлось забыть и искать другие пути к неслыханным прибылям, потому что коллектив к тому времени уже сложился, и расходиться никому не хотелось. Рассказывать, как нам удалось из этого безобразия выпутаться, я не буду, история эта довольно длинна, да и родной отдел кадров может вывести на тёмную стоянку и ... поговорить по душам о недопустимости безответственной болтовни.

В результате мы начали разрабатывать модули GSM/GPRS. Если из вашего сотового телефона изъять клавиатуру, оторвать экран и динамик с микрофоном, корпус выбросить, а оставшееся закрыть жестяной крышкой, то получится модуль.



Толчок к развитию интереса к модулям, на мой взгляд, дали китайские и корейские производители мобильных телефонов. Оказалось что для них значительно проще и дешевле купить готовое устройство и встроить его в сотовый телефон, чем самим заниматься разработкой довольно сложной электроники и программного обеспечения. При этом дизайном корпуса они занимаются сами, и довольно успешно. Надо сказать, что я был удивлён тем, насколько быстро можно что-нибудь слепить на основе модуля. Например, нам удалось создать работающий (можно пользоваться без шаманских заклинаний и бубна) CF-модем для HP Jornada за три недели.

Разработкой модулей сейчас занимаются несколько компаний, из которых стоит упомянуть о Wavecom, Siemens и Motorola. UbiNetics только начинает составлять им конкуренцию, хотя я даже и не буду говорить, что у нас - лучше. И это не шутка.

Первое наше изделие называлось GM400 и предназначалось для одного известного производителя карманных компьютеров, а потом появились вышеупомянутые китайцы, которым “хотелось странного”, и на свет появился GM250. Странным поначалу показалось то, что они не хотели GPRS - только чистый GSM. Но после изъятия функций GPRS оказалось, что стоимость материалов довольно значительно уменьшилась за счёт более простого процессора и меньшего количества необходимой памяти. Китайцев маркетологи обмануть не сумели, там потребители понимают, что телефон с чистым GSM значительно дешевле аппарата с GPRS. При прочих равных условиях, основная экономия проистекает в основном из более низкой стоимости процессора и меньшего количества памяти.

Но китайцы - милейшие люди, а больше всего проблем мне доставили американцы, из-за них пришлось переделывать GM400 с GSM1800 на GSM1900 и, понятное дело, добавить единицу к номеру. Наш единственный модуль с американским акцентом - GM401. Да, я забыл сказать, что все наши изделия - двухдиапазонные, их цена колеблется приблизительно между 65 и 90 долларов США.

Разработка

Цикл разработки мобильного терминала от концепции до производства пробной партии составляет 6-12 месяцев и стоит около полутора миллионов долларов. В группу разработчиков обычно входит около пяти инженеров-аппаратчиков и десяти инженеров-программистов. Функции распределяются следующим образом: разработка радио, разработка обрабатывающей части и интерфейса, разработка программного управления модулем и внешней периферией (экран, клавиатура, SIM, аудио; разработка системы калибровки, тестирования и ремонта (для производства); создание платформы разработчика; печатных плат.

Вся эта деятельность поддерживается отделами закупки, контроля качества и тестирования.

Первый месяц разработки обычно посвящён лихорадочному поиску подходящих компонентов, потому что устройство получается несколько бОльшим, чем было обещано покупателю. После этого выясняется, что из пяти микросхем две не будут запущены в производство к нужному нам сроку. Эта драма проходит на фоне попыток нарисовать принципиальную схему. Если вы думаете, что это происходит из-за сложности устройства, то ошибаетесь. Каждому компоненту должен быть присвоен порядковый номер, принятый в нашей компании, а производитель должен быть проверен на предмет наличия контроля качества. Отдел закупок пытается взвалить это мероприятие на инженеров и, что самое удивительное, им это иногда удаётся.

Все остальные месяцы похожи на первый, и только к концу проекта нагрузка на инженеров-аппаратчиков снижается, хотя в отдельных случаях принимает импульсный характер. Такое обычно происходит, когда проблемы с электроникой вылезают на стадии окончательного тестирования.

С программистами дело обстоит наоборот - к концу проекта на них страшно смотреть, иногда приходится подавлять в себе неуместное желание принести из дома пирожок или котлетку и, наконец, покормить несчастное существо.

Пример типичных интерфейсов модуля серии GM

Радиоинтерфейс

Стандартный 50-омный выход или выход с обеспечением возможности согласования с антенной.



Интерфейс контроля и управления
  • источник питания
  • питание для часов реального времени
  • питание для заряда батареи
  • земля
  • интерфейс SIM
  • интерфейс аудио
  • интерфейс клавиатуры
  • асинхронный последовательный интерфейс
  • входы/выходы общего пользования
  • синхронный последовательный интерфейс
  • параллельная шина данных (8 бит)
  • шина адреса
  • интерфейс тестирования (JTAG)
  • входы/выходы контроля (внешнего включения/выключения модуля, температура батареи и т.д.)
Современное состояние дел

До недавнего времени самым распространённым был супергетеродинный приёмник, но сейчас он вытесняется приёмниками с прямым преобразованием частоты, что позволяет сделать устройство значительно меньше по размеру и количеству использованных компонентов. Это, в свою очередь, снизит цену приблизительно на 10 долларов. К сентябрю 2003 года GSM-радио будет состоять из двух основных компонентов - собственно приёмо-передатчика (низкошумящие усилители, смесители, генераторы сигналов и синтезаторы частоты) и интегрированной высокочастотной части, включающей в себя усилитель мощности, антенный переключатель и полосовые приёмные фильтры. Будет поддерживаться GPRS MS class 12.

Следующим шагом будет поддержка приёма и передачи EDGE. Основная проблема с этим - линейность усилителя мощности и реализация схемы модуляции. Можно предположить, что первые ласточки тоже появятся осенью 2003 года.

Видимо, довольно скоро должны появиться работоспособные чипсеты с поддержкой W-CDMA и GSM.

Любые суждения высказанные в этой статье принадлежат автору и ни в коей мере не отражают взглядов, мнения или позиции его работодателя.

Сергей Сенин ( Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript )






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.