Блог компании Qorvo AWMF-0156 Высокоинтегрированный кремниевый квадроядерный формирователь луча с одной поляризацией для приложений 5G

Компания Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. поставляет и занимается переработкой чипов Qorvo AWMF-0156 — высокоинтегрированных, однополяризационных, кремниевых квадроядерных формирователей луча, подходящих для приложений 5G.

I. AWMF-0156 Обзор продукта

AWMF-0156 (ранее Anokiwave, теперь часть Qorvo) — это высокоинтегрированная, кремниевая, квадроядерная, однополяризационная микросхема формирования луча, разработанная для 5G миллиметровых фазированных антенных решеток. Работая в диапазоне частот 37,1–40 ГГц и совместимая с миллиметровым диапазоном 3GPP NR n260, это коммерчески соответствующий миллиметровый чип формирования луча 5G второго поколения. Устройство интегрирует четырехканальные цепочки передачи/приема (Tx/Rx) с использованием архитектуры с полудуплексом. Один чип управляет четырьмя излучающими элементами антенны и включает полные схемы управления фазой и усилением, значительно упрощая аппаратную конструкцию активных миллиметровых решеток 5G. Он широко используется в оборудовании, таком как 5G Fixed Wireless Access (FWA), миллиметровые малые соты и 5G Customer Premises Equipment (CPE).

II. AWMF-0156 Основные аппаратные характеристики

Архитектура: 4-канальный, однополяризационный, квадроядерный формирователь луча (архитектура решетки 4×1)

Диапазон рабочих частот: от 37,1 ГГц до 40,0 ГГц, совместим со стандартом миллиметровых волн 5G n260

Режим работы: Tx/Rx полудуплекс; передача и прием осуществляются посредством временного мультиплексирования на одном антенном порту

Управление фазой: 6-битная регулировка фазы с шагом LSB 5,6°, обеспечивающая высокоточное сканирование луча

Управление усилением: 5-битная регулировка усиления с шагом LSB 0,5 дБ

РЧ характеристики

Коэффициент усиления при передаче: 25 дБ; выходная мощность OP1dB: 13,5 дБм

Коэффициент усиления при приеме: 30 дБ; коэффициент шума при приеме: 6,5 дБ

Источник питания: двухполярное питание 1,8 В + 2,5 В

Корпус: WLCSP (Wafer-Level Chip-Scale Package) (3,6 × 3,6 мм), поддерживает монтаж методом flip-chip, совместим с печатными платами плоских фазированных антенных решеток

Защита: встроенная защита от электростатического разряда (ESD) на всех выводах, повышающая надежность устройства при массовом производстве

III. Ключевые особенности AWMF-0156

1. Высокая степень интеграции, оптимизирующая список материалов (BOM) решетки

Интегрирует четыре полные цепочки передачи/приема, фазовращатели, усилители с переменным коэффициентом усиления и логику управления на одном чипе, устраняя необходимость в дополнительных дискретных фазовращателях и компонентах усиления. Несколько устройств AWMF-0156 могут быть соединены последовательно для легкого создания больших 5G фазированных антенных решеток с 8, 16 или 32 элементами решетки, что делает его идеальным для гибридных архитектур формирования луча.

2. Интеллектуальная система управления лучом

Оснащен встроенными регистрами хранения весовых коэффициентов луча, поддерживает быстрое переключение луча и снижает задержку переключения; имеет встроенные алгоритмы компенсации усиления по температуре, отчеты о температуре чипа и функции телеметрии мощности передачи. Система может отслеживать состояние РЧ-канала в режиме реального времени, автоматически компенсируя колебания усиления, вызванные температурным дрейфом, для обеспечения долгосрочной стабильности наведения луча миллиметровых волн 5G.

3. Преимущества кремниевой технологической базы, подходящей для крупномасштабного коммерческого развертывания

Использование недорогого кремниевого полупроводникового процесса эффективно контролирует аппаратные затраты по сравнению с решениями на основе полупроводников из композитных материалов; сбалансированное энергопотребление облегчает проектирование теплового режима для миллиметровых антенных модулей, поддерживая крупномасштабное развертывание миллиметрового оборудования 5G.

4. Оптимизированная механическая и схемотехническая конструкция

Корпус WLCSP с монтажом методом flip-chip размещает чип в непосредственной близости от антенной решетки, минимизируя длину РЧ-трасс и снижая потери при передаче в миллиметровом диапазоне; стандартный интерфейс цифрового управления облегчает интеграцию с базовыми процессорами и главными управляющими микроконтроллерами, сокращая циклы разработки продукции заказчиками.

IV. Типичные сценарии применения AWMF-0156

Малые соты 5G NR n260 диапазона миллиметровых волн

Терминалы 5G Fixed Wireless Access (FWA) с фазированными антенными решетками

Терминалы абонентов миллиметровых волн CPE и оборудование для покрытия помещений

Активные плоские антенные решетки 5G для мобильного широкополосного доступа

V. Резюме AWMF-0156

Являясь зрелым, массово производимым квадроядерным формирователем луча для миллиметровых волн 5G, AWMF-0156 основан на высокоинтегрированной, однополяризационной, 4-канальной архитектуре, которая обеспечивает баланс между РЧ-характеристиками, аппаратными затратами и требованиями к миниатюризации. При коммерческом развертывании технологии миллиметровых волн 5G он помогает производителям оборудования упростить проектирование фазированных антенных решеток и сократить циклы исследований и разработок, служа основным компонентом РЧ-тракта для активных антенных решеток в диапазоне n260.