Che cos'è un circuito integrato in radiofrequenza?
Un circuito integrato in radiofrequenza è un circuito elettronico compatto che utilizza dispositivi attivi per frequenze di segnale nella cosiddetta gamma di radiofrequenze (RF). I circuiti a radiofrequenza includono amplificatori a bassa e alta potenza, modulatori e demodulatori. Gli amplificatori aumentano il livello di tensione o potenza dei segnali RF. I livelli di ingresso agli amplificatori potrebbero essere molto bassi per i ricevitori e questi livelli bassi possono essere bassi quanto una frazione di milionesimo di volt (V). I modulatori vengono utilizzati nei trasmettitori per alterare un vettore RF in modo che il messaggio o le informazioni vengano combinati in una funzione del vettore, mentre i demodulatori estraggono le informazioni dai vettori modulati esistenti.
Un circuito integrato (IC) viene anche chiamato chip o microchip con semiconduttore. Il meccanismo a valvola controllata utilizzato in elettronica, computer e dispositivi digitali è reso possibile da semiconduttori a tre terminali che consentono a un terminale di controllo di determinare la corrente tra i due terminali principali. Il circuito integrato in radiofrequenza utilizza dozzine di semiconduttori in un pacchetto molto piccolo per eseguire funzioni in gadget popolari come i telefoni cellulari.
I circuiti integrati a radiofrequenza risolvono molti problemi nella progettazione e produzione di ricevitori, trasmettitori e apparecchiature di test RF. A frequenze RF molto elevate, l'uso di dispositivi attivi separati può essere limitato dalle lunghezze dei fili o dalle tracce conduttive necessarie per completare i collegamenti dei circuiti. Il circuito integrato in radiofrequenza utilizza componenti molto piccoli in un pacchetto comune, quindi c'è pochissimo accoppiamento tra gli stadi che di solito deriva da fili lunghi o dalla vicinanza elettrostatica tra nodi attivi di un circuito.
Il filo relativamente lungo provoca una caratteristica nota come induttanza. L'induttanza è la reazione causata dal campo magnetico risultante in un filo che trasporta corrente. La RF che tenta di passare un induttore viene solitamente attenuata, il che significa che il livello del segnale diminuisce quando una caduta del segnale nell'induttore aumenta con una frequenza RF più elevata. La vicinanza tra i nodi attivi di un circuito si traduce in capacità, che è una reazione causata dalla carica e scarica dei portatori di carica. In un condensatore, la reazione è causata dalla tendenza ad attrarre cariche opposte.
Il moderno circuito integrato a radiofrequenza offre le migliori prestazioni, tra cui basso consumo energetico e buone prestazioni del segnale. I primi dispositivi RF dovevano affrontare problemi di elevato consumo energetico, con conseguente riduzione dei tempi di attesa e di conversazione per le prime apparecchiature di comunicazione portatili. Mentre la tecnologia della batteria portatile è migliorata, il basso consumo di energia dei circuiti integrati a radiofrequenza ha portato a un enorme aumento delle prestazioni dei gadget a tempo di conversazione a batteria. Il circuito integrato in radiofrequenza ha inoltre portato a una migliore qualità del segnale in termini di minore distorsione e livelli di rumore più bassi.