Blog về công ty Qorvo AWS-0103 X-Band Silicon Beamformer cho ứng dụng radar và 5G

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. cung cấp và tái chế QorvoAWS-0103X-band silicon beamformer, phù hợp với radar và ứng dụng 5G phased array.

QorvoAWS-0103là một mạch tích hợp hình chùm bốn lõi dựa trên silicon tích hợp cao hoạt động trong băng tần X 8,5 ∼ 10,55 GHz,được thiết kế đặc biệt cho radar phased array hoạt động và hệ thống trạm gốc phased array sóng milimet 5GThiết bị tích hợp một chuỗi điều khiển chùm hoàn chỉnh, hỗ trợ các đơn vị ăng-ten bốn kênh và có kiến trúc truyền một chùm và kiến trúc nhận chùm kép.Tận dụng các đặc điểm RF tuyến tính cao và điều khiển phế độ và phế độ kỹ thuật số chính xác, nó tối ưu hóa hiệu quả kích thước, trọng lượng, tiêu thụ năng lượng và tổng chi phí (SWaP-C) của các hệ thống mảng phân đoạn, làm cho nó trở thành thành phần cốt lõi RF chính cho các mảng AESA băng tần X.

Tôi.AWS-0103Kiến trúc phần cứng cốt lõi và các tính năng chính

1Phạm vi tần số hoạt động

Phạm vi tần số radar băng tần X tiêu chuẩn từ 8,5 GHz đến 10,55 GHz làm cho nó lý tưởng cho radar khí tượng, radar phát hiện an ninh, hệ thống mảng pha hoạt động nhẹ trên không,và hệ thống ăng-ten hoạt động tần số cao 5G.

2Khả năng kênh

Một con chip duy nhất điều khiển bốn phần tử phát xạ ăng-ten;

Đường truyền: đầu ra một chùm

Đường tiếp nhận: tiếp nhận song song hai chùm

Kiến trúc sợi chùm nhận kép cho phép các chức năng như đo góc xung đơn và nhận kép phân cực,cải thiện đáng kể độ chính xác đo góc mục tiêu radar và khả năng chống nhiễu.

3. Digital Amplitude và Phase Control

Điều khiển pha tích hợp 6 bit + điều khiển tăng cường 6 bit, cho phép cấu hình phế độ và phế độ độc lập cho mỗi kênh;Cấu hình đo trọng lượng chùm tích hợp trên chip hỗ trợ chuyển đổi chùm nhanh ở mức microsecond và hình thành chùm, đáp ứng các yêu cầu về theo dõi liên tục nhiều mục tiêu và tính nhanh chóng quét điện tử.

4Các tính năng hiệu suất RF chính

Đặt như một con chip hình thành chùm tuyến tính cao (với AWS-0101 trong cùng một loạt nhấn mạnh tiếng ồn thấp và AWS-0103 tập trung vào tuyến tính đầu vào cao),các kênh máy thu cho thấy tính tuyến tính tuyệt vời, ngăn chặn sự biến dạng tín hiệu trong môi trường điện từ phức tạp và thể hiện khả năng chống nhiễu kênh lân cận xuất sắc; chuỗi truyền cung cấp đầu ra tăng ổn định,có khả năng điều khiển trực tiếp các mô-đun RF phía trước hạ lưu.

5Thiết kế điều khiển và cung cấp điện

Giao diện kỹ thuật số SPI tiêu chuẩn hỗ trợ chuỗi daisy-chain nhiều chip, đơn giản hóa cáp mảng quy mô lớn và giảm tiêu thụ các nguồn I/O của bộ điều khiển chủ;

Cung cấp điện tích cực 1.8 V duy nhất, đơn giản hóa hệ thống cung cấp điện;

Gói: Gói nhỏ gọn PQFN 7 mm × 7 mm, 56 chân, tạo điều kiện dễ dàng nhúng trong lưới của các đơn vị ăng-ten mảng pha dựa trên gạch và phù hợp với các thiết kế mảng phẳng mỏng.

II. Thông thườngAWS-0103Giải pháp hội nhập

AWS-0103 có thể được kết hợp với Qorvo AWMF-0106 X-band RF front-end IC (tích hợp một bộ khuếch đại công suất, bộ khuếch đại tiếng ồn thấp và công tắc truyền / nhận để tạo thành một bộ chip transceiver hoàn chỉnh,tạo ra một giải pháp RF plug-and-play cho ăng-ten mảng pha.

Giải pháp tích hợp này loại bỏ nhu cầu về một số lượng lớn các thành phần RF riêng biệt, giảm đáng kể chu kỳ phát triển phần cứng và được sử dụng rộng rãi trong trọng lượng nhẹ,Radar quét điện tử hoạt động (AESA) công suất cao.

III. Các kịch bản ứng dụng mục tiêu choAWS-0103

1Ứng dụng hệ thống radar

Radar quan sát thời tiết, radar giám sát an ninh ở độ cao thấp, radar phát hiện cảng/nước

Radar hạng nhẹ trên không AESA (Active Electronically Scanned Array)

Radar khẩu độ tổng hợp quy mô nhỏ (SAR) được gắn trên phương tiện không người lái (UAV)

Máy dò radar theo dõi xung đơn, hệ thống phát hiện quét điện tử đa mục tiêu

Khả năng nhận hai chùm đèn cho phép đo góc mục tiêu chính xác cao,trong khi hiệu suất tuyến tính cao của nó phù hợp với môi trường phát hiện điện từ phức tạp trong các khu vực đô thị mật độ cao.

2. 5G và Truyền thông băng thông rộng

Các ăng-ten thông minh hoạt động băng tần cao 5G

Các thiết bị đầu cuối mảng liên kết không dây băng thông rộng phân đoạn điểm đến điểm

Các ăng-ten quét điện tử truyền thông di động trên mặt đất

IV. Tóm lạiAWS-0103Giá trị của giải pháp

So với các mạng hình thành chùm truyền thống được xây dựng bằng cách sử dụng các bộ thay đổi pha và attenuator riêng biệt, AWS-0103 sử dụng một giải pháp dựa trên silicon tích hợp cao cung cấp nhiều lợi thế:

Tăng cường tích hợp: Xây dựng chùm 4 kênh được thực hiện trên một con chip duy nhất, giảm số lượng các thành phần ngoại vi và giảm thiểu dấu chân của bảng mảng;

Đơn giản hóa hệ thống: Kiến trúc cascading SPI làm giảm sự phức tạp của hệ thống dây điều khiển cho các mảng quy mô lớn, rút ngắn chu kỳ nghiên cứu và phát triển và gỡ lỗi;

Khả năng thích nghi ứng dụng linh hoạt: Kiến trúc truyền đơn + nhận kép đáp ứng cả yêu cầu truyền thông và radar,hỗ trợ đo góc xung đơn và nhận kép phân cực;

Kiểm soát chi phí: Các quy trình sản xuất dựa trên silicon tạo điều kiện sản xuất hàng loạt quy mô lớn, cân bằng hiệu suất RF với chi phí thành phần;

Ưu điểm yếu tố hình thức: Gói QFN nhỏ gọn phù hợp với mảng gạch và ăng-ten phẳng nhẹ, làm cho nó lý tưởng để triển khai trên các nền tảng trên không, gắn trên xe và di động.