Блог компании Qorvo AWMF-0146 Высокоинтегрированный кремниевый квадроядерный Rx Beamformer Ku-диапазона

Компания Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. поставляет и занимается переработкой высокоинтегрированного кремниевого четырехъядерного приемопередающего формирователя луча Qorvo AWMF-0146 в диапазоне Ku.

I. AWMF-0146 Обзор продукта

AWMF-0146 — это кремниевый четырехъядерный приемопередающий формирователь луча 4×2, выпущенный компанией Qorvo (ранее вторая генерация платформы SATCOM в диапазоне Ku от Anokiwave). Он работает в диапазоне частот приема Ku от 10,7 до 12,75 ГГц и предназначен для плоских активных фазированных антенных решеток спутниковой связи. Используя передовые кремниевые процессы, устройство обеспечивает высокую степень интеграции ВЧ-трактов, цифровое управление фазой/усилением, переключение поляризации, а также схемы мониторинга и компенсации температуры. Один чип управляет четырьмя наборами двухполяризационных излучающих элементов, что позволяет создать легкий, масштабируемый плоский фазированный приемный фронтенд, поддерживающий автоматическое захватывание, отслеживание и выравнивание луча для систем Satcom-on-the-Move в низкоорбитальных (LEO), среднеорбитальных (MEO) и геостационарных (GEO) орбитах.

В отличие от традиционных дискретных MMIC-решений, AWMF-0146 использует преимущества 300-мм кремниевого процесса для уменьшения размеров, энергопотребления и затрат на массовое производство, одновременно включая множество цифровых вспомогательных функций. Это значительно упрощает аппаратную архитектуру активной антенны и процесс калибровки, делая его основным ВЧ-чипом для нового поколения ультратонких плоских фазированных приемных антенн спутниковой связи. Для соответствующего решения для передачи данных можно выбрать передающий формирователь луча AWMF-0147 в диапазоне Ku из той же серии, чтобы сформировать полное решение для фазированной антенной решетки передачи-приема в диапазоне Ku.

II. AWMF-0146 Основная архитектура и ключевые особенности

Возможности ВЧ и управления лучом

1. Четырехъядерная архитектура 4×2 канала

Один чип интегрирует четыре приемных канала, каждый из которых поддерживает двухполяризационный вход. Он совместим с правой круговой поляризацией (RHCP), левой круговой поляризацией (LHCP) и линейной поляризацией, позволяя гибко переключаться для соответствия основным стандартам поляризации спутниковой связи в диапазоне Ku.

2. Высокоточное цифровое управление лучом

6-битное управление фазой обеспечивает точную настройку направления луча;

5-битное управление усилением позволяет выравнивать амплитуду канала и подавлять боковые лепестки;

Поддерживает независимую конфигурацию усиления и фазы канала, облегчая формирование луча массива и подавление помех.

Встроенные интеллектуальные системные функции

Встроенная компенсация усиления по температуре: автоматически компенсирует дрейф усиления ВЧ в широких диапазонах температур, уменьшая искажение луча, вызванное температурным дрейфом массива;

Встроенный датчик температуры: вывод данных о температуре чипа в реальном времени, позволяющий системе управлять тепловым режимом массива и выполнять динамическую калибровку;

Полная защита от электростатического разряда (ESD) по всем выводам, повышающая надежность всего устройства в мобильных терминалах, устанавливаемых на транспортных средствах и самолетах.

Преимущества источника питания и корпуса

Одиночный низковольтный источник питания +1,2 В значительно снижает общее энергопотребление массива и облегчает управление тепловым режимом для фазированных антенных решеток большой площади;

WLCSP (Wafer-Level Chip-Scale Packaging) обеспечивает компактный форм-фактор, позволяя встраивать чип непосредственно в сетку излучающих элементов антенны для соответствия ограничениям компоновки ультратонких плоских антенн, одновременно упрощая трассировку печатной платы и проектирование теплового режима;

Подходит для плиточных архитектур фазированных антенных решеток, обеспечивая бесшовное соединение нескольких чипов и гибкое масштабирование размера массива.

III. Ключевые преимущества кремниевого решения для формирования луча AWMF-0146

Высокая степень интеграции, оптимизированный перечень материалов (BOM)

Интегрирует несколько малошумящих усилителей (LNA), фазовращателей, аттенюаторов, переключателей поляризации и цифровых интерфейсов управления на одном чипе, заменяя более дюжины дискретных ВЧ-компонентов, уменьшая количество пассивных согласующих цепей и минимизируя площадь фронтенда антенны.

Отличные характеристики SWaP-C (размер, вес, мощность и стоимость)

Компактный размер, низкое энергопотребление и легкая конструкция соответствуют строгим требованиям к пространству и мощности мобильных терминалов связи для автомобильных, морских и авиационных применений; кремниевые процессы поддерживают высокообъемное массовое производство, эффективно контролируя затраты на терминалы.

Упрощенный ввод в эксплуатацию системы

Встроенная температурная компенсация и мониторинг состояния уменьшают потребность во внешних схемах калибровки; стандартизированные цифровые интерфейсы управления облегчают быстрое управление лучом и непрерывное отслеживание спутника основным FPGA.

Высокомасштабируемый массив

С минимальным размером элемента массива в 4 элемента, несколько чипов AWMF-0146 могут быть объединены для создания приемных фазированных антенных решеток в диапазоне Ku от малых до больших апертур, охватывая различные сценарии, включая портативные терминалы, стационарные наземные станции и мобильные платформы.

IV. Типичные сценарии применения AWMF-0146

Приемопередающие терминалы спутниковой связи с плоскими фазированными антенными решетками в диапазоне Ku (спутниковая связь LEO/MEO/GEO)

Активные приемные антенны для спутниковой связи с движущимися объектами (SOTM) на транспортных средствах, судах и самолетах

Портативные наземные станции приема спутникового широкополосного доступа

Низкопрофильные плиточные активные фазированные антенные решетки для приема

Оборудование для коммерческой спутниковой связи и аэрокосмического широкополосного доступа

V. Резюме AWMF-0146

Благодаря своей кремниевой, высокоинтегрированной четырехъядерной архитектуре, гибкой поддержке двух поляризаций, высокоточному управлению лучом и встроенной температурной компенсации, AWMF-0146 стал эталонным чипом для приемных фронтендов плоских фазированных антенных решеток в диапазоне Ku. Ориентированное на быстрорастущий сектор низкоорбитальных (LEO) спутниковых интернет-сервисов, это устройство позволяет производителям оборудования разрабатывать тонкие, недорогие, массово развертываемые активные спутниковые приемные антенны, тем самым способствуя коммерциализации глобальных мобильных широкополосных спутниковых терминалов.