ADMV49281:37.0 GHz 至 43.5 GHz 收發(fā)雙極化波束形成器
在毫米波 5G 應(yīng)用和寬帶通信領(lǐng)域,一款高性能的波束形成器對(duì)于提升通信質(zhì)量和效率至關(guān)重要。今天我們就來(lái)詳細(xì)了解一下 ADMV49281 這款 37.0 GHz 至 43.5 GHz 收發(fā)雙極化波束形成器。
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特性亮點(diǎn)
射頻范圍與通道配置
ADMV49281 的 RF 范圍為 37.0 GHz 至 43.5 GHz,具備 16 個(gè)可配置(2 × 8)的收發(fā)通道。這種配置為通信系統(tǒng)提供了豐富的通道資源,能滿(mǎn)足多樣化的應(yīng)用需求。
高線(xiàn)性度與高效性能
它擁有高線(xiàn)性度的發(fā)射性能,具備高回退和峰值效率,能夠支持高達(dá) 1600 MHz 的 5G NR 信號(hào)帶寬。同時(shí),在多種輸出功率水平和不同電源電壓水平下都能保持高效運(yùn)行。
雙極化設(shè)計(jì)
采用雙極化設(shè)計(jì),有 8 個(gè)水平通道和 8 個(gè)垂直通道,并且配備單端 RF 輸入和輸出。這種設(shè)計(jì)可以更好地適應(yīng)不同的信號(hào)傳播環(huán)境,提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量。
快速 TDD 切換
通過(guò) TRX_x 引腳實(shí)現(xiàn)快速 TDD 切換,能夠快速適應(yīng)不同的通信模式,提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
溫度與功率監(jiān)測(cè)
片上集成了用于收發(fā)的溫度傳感器,以及每個(gè)發(fā)射通道的功率檢測(cè)器,并具備數(shù)字濾波功能。同時(shí),還能對(duì)收發(fā)增益進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償,確保系統(tǒng)在不同溫度環(huán)境下的穩(wěn)定性。
高精度控制
擁有高分辨率的 6 位矢量調(diào)制器,可實(shí)現(xiàn) 360° 相位控制,還有 6 位和 5 位的 DVGAs 用于幅度控制。這種高精度的控制能力可以精確調(diào)整信號(hào)的相位和幅度,提升通信質(zhì)量。
內(nèi)存與校準(zhǔn)
具備可存儲(chǔ) 2048 個(gè)共享收發(fā)波束位置的內(nèi)存,以及用于相位和增益校準(zhǔn)的非易失性存儲(chǔ)器(NVM)。這使得系統(tǒng)能夠快速調(diào)用不同的波束位置,并且可以進(jìn)行精確的校準(zhǔn),保證各通道之間的一致性。
電源與接口
需要 3.3 V 和 1.8 V 雙電源供電,片上 LDO 電壓調(diào)節(jié)器可提供 1.2 V 和 1.0 V 電源。支持 3 線(xiàn)或 4 線(xiàn) SPI 接口,最高支持 133 MHz 的 SPI 時(shí)鐘速度,方便與其他設(shè)備進(jìn)行通信和控制。
應(yīng)用領(lǐng)域
ADMV49281 主要應(yīng)用于毫米波 5G 應(yīng)用和寬帶通信領(lǐng)域。在 5G 通信中,它能夠提供高效的波束形成功能,增強(qiáng)信號(hào)覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量;在寬帶通信中,其高帶寬支持能力可以滿(mǎn)足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>
工作原理
收發(fā)模式
在發(fā)射模式下,RFC_V 輸入和 RFC_H 輸入信號(hào)分別進(jìn)入獨(dú)立的數(shù)字可變?cè)鲆娣糯笃?/u>(DVGAs),經(jīng)過(guò) DVGAs 后,每個(gè)路徑通過(guò) 1:8 功率分配器分成 8 個(gè)獨(dú)立通道。在接收模式下,輸入信號(hào)通過(guò)垂直或水平接收通道,經(jīng)過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的 8:1 組合器后,再進(jìn)入單獨(dú)的 DVGAs 到公共的 RFC_V 引腳或 RFC_H 引腳。
相位與幅度控制
每個(gè)收發(fā)通道都包含一個(gè)矢量調(diào)制器用于控制相位,一個(gè) DVGA 用于控制幅度。矢量調(diào)制器在收發(fā)模式下都能提供 360° 的相位調(diào)整范圍,具有 6 位分辨率,相位步長(zhǎng)為 5.625°。發(fā)射模式下,DVGA 的總動(dòng)態(tài)范圍為 34.5 dB,提供 6 位分辨率(0.5 dB 幅度步長(zhǎng))和 5 位分辨率(1 dB 幅度步長(zhǎng));接收模式下,總動(dòng)態(tài)范圍為 28 dB,同樣提供相應(yīng)的分辨率和幅度步長(zhǎng)。
功率檢測(cè)與校準(zhǔn)
每個(gè)發(fā)射通道的功率檢測(cè)器可以檢測(cè)調(diào)制或連續(xù)波信號(hào),用于校準(zhǔn)每個(gè)通道的增益以及通道間的增益失配。
編程與控制
ADMV49281 可以通過(guò) 3 線(xiàn)或 4 線(xiàn)串行端口接口(SPI)進(jìn)行編程。片上集成的 LDO 電壓調(diào)節(jié)器減少了所需的電源域數(shù)量。多種 SPI 模式可實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)和正常運(yùn)行期間的控制。每個(gè)通道的幅度和相位可以單獨(dú)設(shè)置,也可以使用片上內(nèi)存同時(shí)對(duì)多個(gè)通道進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)波束形成。片上內(nèi)存可存儲(chǔ)多達(dá) 2048 個(gè)波束位置,可分配給水平和垂直通道的發(fā)射或接收模式。片上非易失性存儲(chǔ)器(NVM)用于存儲(chǔ)工廠校準(zhǔn)的增益和相位偏移系數(shù)以及每個(gè)通道的參考值,用于通道間或芯片間的校準(zhǔn)。此外,四個(gè)地址引腳(CHIP_ADDx)允許在同一串行線(xiàn)上獨(dú)立控制多達(dá) 14 個(gè)設(shè)備,專(zhuān)用的水平和垂直極化負(fù)載引腳(LOAD)可實(shí)現(xiàn)同一陣列中所有設(shè)備的同步,水平和垂直極化的發(fā)射模式和接收模式控制引腳(TRX_H 或 TRX_V)可實(shí)現(xiàn)發(fā)射模式和接收模式的快速切換。
封裝與工作溫度
ADMV49281 采用緊湊的 245 球、11 mm × 7 mm 芯片級(jí)封裝球柵陣列(CSP_BGA)。它的工作溫度范圍為 -40°C 至 +95°C,這種封裝允許從封裝頂部進(jìn)行散熱,實(shí)現(xiàn)高效的熱管理,同時(shí)也便于在印刷電路板(PCB)的另一側(cè)靈活放置天線(xiàn)。
在實(shí)際設(shè)計(jì)中,工程師們需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求,充分利用 ADMV49281 的這些特性,以實(shí)現(xiàn)高性能的毫米波通信系統(tǒng)。你在使用類(lèi)似波束形成器時(shí)遇到過(guò)哪些挑戰(zhàn)呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享。
如果你想了解更多關(guān)于 ADMV49281 的信息,可以聯(lián)系 mmWave5G@analog.com。
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