Blog về công ty Qorvo AWMF-0197 Bộ tạo chùm Rx Quad Core băng tần K cho Ứng dụng Truyền thông Vệ tinh

Công ty TNHH Điện tử Thâm Quyến Minh Gia Đạt cung cấp và tái chế bộ tạo chùm thu băng tần K lõi tứ AWMF-0197 của Qorvo, phù hợp cho các ứng dụng truyền thông vệ tinh.AWMF-0197 là bộ tạo chùm thu băng tần K lõi tứ 4x2, tích hợp cao, dựa trên silicon thế hệ thứ hai của Qorvo, được thiết kế đặc biệt cho truyền thông vệ tinh đa quỹ đạo LEO/MEO/GEO (SATCOM). Nó hoạt động trong dải tần 17,7–21,2 GHz và phù hợp cho việc thu tín hiệu vệ tinh đi xuống. Thiết bị tích hợp bốn kênh thu phân cực kép trên một chip duy nhất, kết hợp các chức năng RF như khuếch đại nhiễu thấp, dịch pha điều khiển bằng kỹ thuật số, điều chỉnh độ lợi điều khiển bằng kỹ thuật số và điều khiển phân cực vào một đơn vị duy nhất. Điều này giúp đơn giản hóa đáng kể thiết kế phần cứng của ăng-ten mảng pha phẳng chủ động, làm cho nó trở thành chip RF cốt lõi cho truyền thông trên máy bay và các thiết bị đầu cuối vệ tinh màn hình phẳng nhẹ.

Chip hoạt động trên nguồn cung cấp điện áp thấp +1,2 V duy nhất và sử dụng gói chip quy mô wafer (WLCSP), mang lại hình dạng nhỏ gọn cho phép nhúng trực tiếp vào lưới phần tử bức xạ của ăng-ten. Điều này đáp ứng các yêu cầu về ăng-ten màn hình phẳng, siêu mỏng về thu nhỏ và thiết kế nhẹ, đồng thời cung cấp hỗ trợ rộng rãi cho việc phát triển thu băng thông rộng từ vệ tinh xuống mặt đất, cũng như các thiết bị đầu cuối truyền thông vệ tinh di động cho phương tiện, tàu thuyền và máy bay.1. Kiến trúc kênh phân cực kép lõi tứ 4x2

Một chip điều khiển bốn bộ phần tử bức xạ phân cực kép, hỗ trợ chuyển đổi linh hoạt giữa phân cực tuyến tính ngang/dọc, phân cực tròn theo chiều kim đồng hồ (LHCP) và phân cực tròn theo chiều ngược kim đồng hồ (RHCP). Nó thích ứng với các thông số kỹ thuật phân cực của các hệ thống vệ tinh khác nhau và cung cấp khả năng mở rộng mảng mạnh mẽ, cho phép xây dựng các mảng pha quy mô lớn thông qua việc xếp chồng nhiều chip.

2. Điều khiển chùm tia kỹ thuật số có độ chính xác cao

Điều khiển pha kỹ thuật số 6 bit: cho phép điều chỉnh điểm chùm tia tinh chỉnh, đảm bảo chuyển mạch chùm tia nhanh chóng và đáp ứng các yêu cầu theo dõi tốc độ cao cho vệ tinh quỹ đạo Trái đất thấp;Điều khiển độ lợi kỹ thuật số 5 bit: đảm bảo cân bằng biên độ kênh, tối ưu hóa mức thùy của mảng và cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thu được;Mạch bù độ lợi thích ứng nhiệt tích hợp triệt tiêu sự trôi độ lợi trong phạm vi nhiệt độ rộng; cảm biến nhiệt độ tích hợp trên chip báo cáo nhiệt độ hoạt động của chip theo thời gian thực, tạo điều kiện giám sát vòng kín và chẩn đoán lỗi hệ thống.

3. Tích hợp cao giúp đơn giản hóa BOM hệ thống

Một bộ khuếch đại nhiễu thấp (LNA) bên trong được tích hợp vào chuỗi thu, loại bỏ nhu cầu về LNA độc lập bên ngoài trong hầu hết các trường hợp; tất cả các chân đều có bảo vệ ESD tích hợp, tăng cường độ tin cậy môi trường trong các thiết bị đầu cuối sản xuất hàng loạt; Giao diện điều khiển kỹ thuật số tiêu chuẩn hóa tạo điều kiện cấu hình chùm tia, chuyển mạch phân cực và đọc lại trạng thái bởi bộ điều khiển chủ.

4. Ưu điểm về đóng gói và nguồn cung cấp

WLCSP (đóng gói quy mô chip cấp wafer) có cấu hình thấp, làm cho nó phù hợp với ăng-ten màn hình phẳng siêu mỏng và có thể uốn cong; hoạt động ở điện áp thấp 1,2 V, giảm tiêu thụ điện năng tổng thể và đáp ứng các ràng buộc về nguồn cung cấp của các thiết bị đầu cuối vệ tinh trên ô tô, trên không và di động.

III. Các thông số chính của AWMF-0197

Mẫu: AWMF-0197

Chức năng: Bộ tạo chùm thu (Rx Beamformer)

Dải tần hoạt động: 17,7 GHz–21,2 GHz (băng tần K)

Cấu hình kênh: 4 kênh, đầu vào phân cực kép cho mỗi kênh (kiến trúc 4x2)

Độ phân giải pha: 6 bit

Điều khiển độ lợi: 5 bitĐóng gói: WLCSP (Đóng gói quy mô chip cấp wafer)

Thiết bị tham chiếu bổ sung: AWMF-0198 (bộ tạo chùm phát băng tần Ka; có thể ghép nối với AWMF-0197 để tạo thành hệ thống đầu cuối RF hoàn chỉnh từ vệ tinh xuống mặt đất)

IV. Các kịch bản ứng dụng điển hình của AWMF-0197

Ăng-ten mảng pha thu màn hình phẳng vệ tinh LEO/MEO/GEO

Thiết bị đầu cuối mặt đất truyền thông vệ tinh (SOTM) gắn trên xe, tàu và máy bay

Trạm thu băng thông rộng vệ tinh di động, nhẹ

Mảng thu tải trọng trên tàu thu nhỏ (hệ thống xác thực mặt đất)

Thiết bị đầu cuối người dùng internet vệ tinh băng thông rộng hàng không

V. Lời đề nghị giá trị của giải pháp AWMF-0197

Các giải pháp mảng pha truyền thống liên quan đến nhiều thành phần rời rạc, dây nối phức tạp và gỡ lỗi khó khăn. AWMF-0197, với giải pháp tích hợp lõi tứ trên một chip, mang lại ba lợi thế chính:

Đơn giản hóa phần cứng: Giảm số lượng linh kiện RF, rút ngắn đường dẫn cấp ăng-ten và giảm tổn thất truyền dẫn;

Theo dõi chùm tia nhanh chóng: Dịch pha kỹ thuật số có độ chính xác cao kết hợp với độ ổn định nhiệt độ rộng cho phép theo dõi động liên tục và căn chỉnh tự động các vệ tinh quỹ đạo Trái đất thấp;

Giảm chi phí thiết bị đầu cuối: Bố cục PCB đơn giản hóa và quy trình lắp ráp giảm tạo điều kiện thương mại hóa ăng-ten vệ tinh màn hình phẳng cấp tiêu dùng.

VI. Tóm tắt về AWMF-0197

Là sản phẩm chủ lực tạo chùm thu băng tần K thế hệ thứ hai của Qorvo, AWMF-0197, với hỗ trợ phân cực kép toàn diện, điều khiển chùm tia có độ chính xác cao và đóng gói tiết kiệm năng lượng, thu nhỏ, đã trở thành lõi RF được ưa chuộng cho thế hệ ăng-ten thu vệ tinh màn hình phẳng chủ động mới. Khi kết hợp với các thiết bị tạo chùm phát để tạo thành một hệ thống mảng pha phát-thu hoàn chỉnh, nó hoàn toàn tương thích với thị trường truyền thông vệ tinh quỹ đạo thấp, trung và địa tĩnh toàn cầu, cho phép các giải pháp kết nối băng thông rộng vệ tinh di động toàn diện.