وبلاگ شرکت در مورد Qorvo AWMF-0197 چهار هسته‌ای گیرنده بیم‌فورمر باند K برای کاربردهای ارتباطات ماهواره‌ای

شرکت شنژن مینگجیادا الکترونیکس با مسئولیت محدود، قطعه Qorvo را تامین و بازیافت می کند. این قطعه یک بیم‌فورمر گیرنده چهار هسته‌ای در باند K است که برای کاربردهای ارتباطات ماهواره‌ای مناسب است.

I. نمای کلی محصول

AWMF-0197 دومین نسل از تراشه‌های بیم‌فورمر گیرنده چهار هسته‌ای 4×2 در باند K مبتنی بر سیلیکون و با ادغام بالا از شرکت Qorvo است که به طور خاص برای ارتباطات ماهواره‌ای چند مداری LEO/MEO/GEO (SATCOM) طراحی شده است. این تراشه در باند فرکانسی 17.7 تا 21.2 گیگاهرتز کار می‌کند و برای دریافت سیگنال‌های ماهواره‌ای در مسیر پایین (downlink) مناسب است. این دستگاه چهار کانال گیرنده دو قطبی را بر روی یک تراشه ادغام می‌کند و عملکردهای RF مانند تقویت‌کننده نویز کم (LNA)، شیفت فاز دیجیتالی کنترل‌شده، تنظیم بهره دیجیتالی کنترل‌شده و کنترل قطبش را در یک واحد ترکیب می‌کند. این امر طراحی سخت‌افزار آنتن‌های آرایه فازی مسطح فعال را به طور قابل توجهی ساده می‌کند و آن را به تراشه RF اصلی برای ارتباطات در حین پرواز و پایانه‌های ماهواره‌ای مسطح سبک تبدیل می‌کند.

این تراشه با یک منبع تغذیه ولتاژ پایین +1.2 ولت کار می‌کند و از بسته‌بندی در سطح ویفر در مقیاس تراشه (WLCSP) استفاده می‌کند که منجر به فرم فاکتور فشرده‌ای می‌شود که امکان جاسازی مستقیم آن را در شبکه عناصر تابشی آنتن فراهم می‌کند. این امر الزامات مینیاتوری‌سازی و طراحی سبک برای آنتن‌های مسطح فوق‌العاده نازک را برآورده می‌کند و پشتیبانی گسترده‌ای را برای توسعه دریافت پهنای باند ماهواره به زمین و همچنین پایانه‌های ارتباطات ماهواره‌ای سیار برای وسایل نقلیه، کشتی‌ها و هواپیماها فراهم می‌کند.

II. معماری هسته و ویژگی‌های کلیدی AWMF-01971. معماری کانال دو قطبی چهار هسته‌ای 4×2

یک تراشه واحد چهار مجموعه از عناصر تابشی دو قطبی را هدایت می‌کند و از سوئیچینگ انعطاف‌پذیر بین قطبش خطی افقی/عمودی، قطبش دایره‌ای چپ‌گرد (LHCP) و قطبش دایره‌ای راست‌گرد (RHCP) پشتیبانی می‌کند. این تراشه با مشخصات قطبش سیستم‌های مختلف ماهواره‌ای سازگار می‌شود و مقیاس‌پذیری قوی آرایه را ارائه می‌دهد و امکان ساخت آرایه‌های فازی در مقیاس بزرگ را از طریق آبشاری کردن چندین تراشه فراهم می‌کند.

2. کنترل پرتو دیجیتال با دقت بالا

کنترل فاز دیجیتال 6 بیتی: امکان تنظیم دقیق جهت پرتو را فراهم می‌کند، تعویض سریع پرتو را تضمین می‌کند و الزامات ردیابی با سرعت بالا برای ماهواره‌های مدار پایین زمین را برآورده می‌کند؛

کنترل بهره دیجیتال 5 بیتی: تعادل دامنه کانال را تضمین می‌کند، سطوح لوب جانبی آرایه را بهینه می‌کند و نسبت سیگنال به نویز دریافتی را بهبود می‌بخشد؛

مدار جبران بهره تطبیقی با دما داخلی، انحراف بهره را در طیف وسیعی از دما سرکوب می‌کند؛ یک سنسور دمای داخلی روی تراشه دمای عملیاتی تراشه را در زمان واقعی گزارش می‌دهد و نظارت حلقه بسته سیستم و تشخیص خطا را تسهیل می‌کند.

3. ادغام بالا، لیست مواد (BOM) سیستم را ساده می‌کند

یک واحد تقویت‌کننده نویز کم (LNA) داخلی در زنجیره دریافت ادغام شده است که در اکثر سناریوها نیاز به LNA خارجی مستقل را از بین می‌برد؛ تمام پین‌ها دارای حفاظت داخلی ESD هستند که قابلیت اطمینان محیطی را در پایانه‌های تولید انبوه افزایش می‌دهد؛ یک رابط کنترل دیجیتال استاندارد شده، پیکربندی پرتو، سوئیچینگ قطبش و خواندن وضعیت را توسط کنترلر میزبان تسهیل می‌کند.

4. مزایای بسته‌بندی و منبع تغذیه

بسته‌بندی WLCSP (بسته‌بندی در سطح ویفر در مقیاس تراشه) پروفیل پایینی را ارائه می‌دهد و آن را برای آنتن‌های مسطح انطباقی و فوق‌العاده نازک مناسب می‌سازد؛ با ولتاژ پایین 1.2 ولت کار می‌کند، مصرف کلی برق را کاهش می‌دهد و محدودیت‌های منبع تغذیه پایانه‌های ماهواره‌ای خودرو، هوایی و قابل حمل را برآورده می‌کند.

III. پارامترهای کلیدی

AWMF-0197مدل: AWMF-0197

عملکرد: بیم‌فورمر گیرنده (Rx Beamformer)

باند فرکانس کاری: 17.7 گیگاهرتز – 21.2 گیگاهرتز (باند K)

پیکربندی کانال: 4 کانال، ورودی دو قطبی در هر کانال (معماری 4×2)

رزولوشن فاز: 6 بیت

کنترل بهره: 5 بیت

ولتاژ تغذیه: +1.2 ولت DC

بسته‌بندی: WLCSP (بسته‌بندی در سطح ویفر در مقیاس تراشه)

دستگاه مرجع مکمل: AWMF-0198 (بیم‌فورمر فرستنده در باند Ka؛ می‌تواند با AWMF-0197 برای تشکیل یک سیستم فرانت‌اند RF کامل ترمینال ماهواره به زمین جفت شود)

IV. سناریوهای کاربرد معمول برای

AWMF-0197

پایانه‌های زمینی ارتباطات ماهواره‌ای ماهواره به هدف متحرک (SOTM) نصب شده بر روی وسایل نقلیه، کشتی‌ها و هواپیماها

ایستگاه‌های گیرنده پهنای باند ماهواره‌ای قابل حمل و سبک

آرایه‌های گیرنده بار مفید کوچک شده در هواپیما (سیستم‌های اعتبارسنجی زمینی)

پایانه‌های کاربری اینترنت ماهواره‌ای پهنای باند هوانوردی

V. ارزش پیشنهادی راه حل

AWMF-0197ساده‌سازی سخت‌افزار: تعداد اجزای RF را کاهش می‌دهد، خطوط تغذیه آنتن را کوتاه می‌کند و تلفات انتقال را کاهش می‌دهد؛

مقیاس‌پذیری آسان آرایه: تراشه‌های واحد استاندارد شده و پشته‌سازی ماژولار از تولید انبوه از آرایه‌های آزمایشی کوچک تا آنتن‌های تجاری با ظرفیت بالا پشتیبانی می‌کنند؛

ردیابی سریع پرتو: شیفت فاز دیجیتال با دقت بالا همراه با پایداری در دمای وسیع، امکان ردیابی پویا و مداوم و هم‌ترازی خودکار ماهواره‌های مدار پایین زمین را فراهم می‌کند؛

کاهش هزینه‌های ترمینال: طرح‌بندی ساده PCB و فرآیندهای مونتاژ کاهش یافته، تجاری‌سازی آنتن‌های ماهواره‌ای مسطح درجه مصرف‌کننده را تسهیل می‌کند.

VI. خلاصه

AWMF-0197

به عنوان پرچمدار نسل دوم محصول شکل‌دهی پرتو ماهواره‌ای در باند K شرکت Qorvo، AWMF-0197 با پشتیبانی جامع دو قطبی، کنترل پرتو با دقت بالا و بسته‌بندی کم مصرف و مینیاتوری، به هسته RF ارجح برای نسل جدیدی از آنتن‌های گیرنده ماهواره‌ای مسطح فعال تبدیل شده است. هنگامی که با دستگاه‌های شکل‌دهی پرتو در سمت فرستنده برای تشکیل یک سیستم آرایه فازی کامل فرستنده-گیرنده جفت می‌شود، کاملاً با بازارهای ارتباطات ماهواره‌ای مداری پایین، متوسط و زمین‌ایستای جهانی سازگار است و راه‌حل‌های جامع اتصال پهنای باند ماهواره‌ای سیار را امکان‌پذیر می‌سازد.