وبلاگ شرکت در مورد Beamformer Qorvo AWMF-0240 CMOS Ku-Band Quad Rx SATCOM

شركت الکترونيک شينزين مينگجيادا، توليد و بازيافت QorvoAWMF-0240CMOS Ku-Band چهار کانال ارتباطات ماهواره ای Beamformer

منAWMF-0240خلاصه ی محصول

AWMF-0240 یک مدار یکپارچه شکل دهنده پرتو است که توسط Qorvo تولید شده است و برای ترمینال های کاربر ماهواره ای فعال ساخته شده است.این یک دستگاه با کارایی بالاست، تراشه RF هسته ای با قدرت کم و بسیار یکپارچه طراحی شده برای برنامه های ارتباطی ماهواره ای تجاری و نظامی.تراشه در محدوده فرکانس دریافت ماهواره ای استاندارد Ku-Band از 10.7 GHz ∙ 12.75 GHz و پشتیبانی از چهار کانال قطب بندی دوگانه آنتن واحد پیکربندی. آن سازگار با مدار زمین پایین (LEO) ،سیستم های ارتباطی ماهواره ای مدار زمین متوسط (MEO) و مدار زمین جغرافیایی ثابت (GEO)، به طور کامل به الزامات طراحی سبک وزن و جمع و جور در آنتن های ماهواره ای فعال مدرن صفحه صاف پاسخ می دهد.

در مقایسه با راه حل های سنتی نیمه هادی ترکیبی،AWMF-0240از یک فرآیند CMOS بالغ مبتنی بر سیلیکون استفاده می کند تا مزایای سه گانه یکپارچه سازی عملکردی بالا، مصرف انرژی به طور قابل توجهی کاهش یافته و هزینه های قابل کنترل را به دست آورد.در حالی که دقت کنترل پرتو و حساسیت دریافت سیگنال قابل مقایسه با اجزای RF پیشرفته را حفظ می کندتراشه در حال حاضر وارد تولید انبوه شده است، با نمونه هایی که در صورت درخواست در دسترس هستند. تولید انبوه در مقیاس کامل در سه ماهه اول سال 2026 برنامه ریزی شده است.که باعث می شود این قطعه اصلی برای نسل بعدی ترمینال های زمینی ماهواره ای Ku-band باشد..

II.AWMF-0240معماری هسته ای و طراحی سخت افزار

2.1 معماری یکپارچه چهار کانال دو قطبی

درAWMF-0240از معماری کانال 4×2 استاندارد صنعت استفاده می کند که شامل چهار کانال مستقل دریافتی است.هر کانال از دریافت سیگنال دو قطبی پشتیبانی می کند و با سه حالت قطبی سازی سازگار است: قطب بندی دایره ای سمت راست (RHCP) ، قطب بندی دایره ای سمت چپ (LHCP) و قطب بندی خطی، که امکان تغییر انعطاف پذیر بین تمام حالت های قطب بندی را فراهم می کند.معماری کنترل مستقل چهار کانال امکان کالیبراسیون فاز و گین مستقل برای سیگنال های RF هر عنصر آنتن را فراهم می کند، به طور قابل توجهی انعطاف پذیری اسکن پرتو و تحمل خطای دریافت سیگنال آنتن آرایه فازی را افزایش می دهد.این به طور موثر سناریوهای ارتباطی پیچیده ای را که شامل ماهواره های متعدد و سیگنال های همپوشانی می شود، پوشش می دهد..

2.2 طراحی منبع برق و بسته بندی

تراشه از یک طرح واحد +1.2V ولتاژ پایین تغذیه استفاده می کند، که به طور قابل توجهی مصرف کل برق DC دستگاه را کاهش می دهد و نیازهای منبع برق پایین را برای دستگاه های قابل حمل،ترمینال های ماهواره ای سبکدر سطح بسته بندی، یک راه حل بسته بندی فلپ چیپ FC-CSP مورد استفاده قرار می گیرد که دارای طراحی کارآمد پن بدون پین های اضافی است.می تواند به طور مستقیم در صفحه های آنتن آرایه فازی مسطح بدون نیاز به مدار های رابط RF اضافی ادغام شود، که معماری سخت افزاری ترمینال را بسیار ساده می کند و کوچک سازی و صاف کردن طراحی دستگاه را تسهیل می کند.مقاومت قوی در برابر تداخل و تخلیه الکترواستاتیک، که این امکان را به آن می دهد تا در محیط های سخت عملیاتی هوافضا و کاربردهای بیرونی مقاومت کند.

III.AWMF-0240پارامترهای اصلی عملکرد و قابلیت های کنترل

3.1 پارامترهای کنترل پرتو با دقت بالا

درAWMF-0240دارای قابلیت های کنترل دقیق پرتو پیشرو در صنعت است و دارای یک مکانیسم کنترل دوگانه با دقت بالا است که شامل کنترل مرحله 6 بیتی و کنترل افزایش 7 بیتی است.تنظیم فاز 6 بیتی امکان کالیبراسیون تغییر شعاع را در زاویه های بسیار کوچک فراهم می کند، اطمینان از دقت جهت گیری پرتو آنتن های آرایه فاز شده و کاهش موثر از دست دادن دریافت سیگنال؛ تنظیم افزایش 7 بیتی از تنظیم دقیق افزایش سیگنال در طیف گسترده ای پشتیبانی می کند،سازگاری پراکنده پارامترهای افزایش با توجه به قدرت سیگنال ماهواره ای و فاصله انتقال برای جلوگیری از بیش از حد سیگنال یا نسبت سیگنال به نویز ناکافی، بنابراین کیفیت سیگنال دریافت شده را به طور جامع بهینه سازی می کند.

3.2 تکنولوژی تعویض سازگار با دما

برای مقابله با انحراف عملکرد RF ناشی از نوسانات درجه حرارت قابل توجهی در محیط های بیرونی و هوافضا،تراشه شامل یک ماژول اختصاصی سنجش دمای و جبران سود است، پشتیبانی از گزارش دمای در زمان واقعی و تنظیم دینامیک افزایش دمای جبران شده.آن را می تواند به طور خودکار کالیبراسیون کانال انحرافات افزایش در محیط با تفاوت های مهم درجه حرارت، حل مسائل مانند تغییر پرتو و کاهش ثبات کانال ناشی از تغییر دما در تراشه های RF سنتی.این تضمین می کند عملکرد بسیار سازگار دریافت چهار کانال در سراسر محدوده دمای، به طور قابل توجهی سازگاری با محیط زیست و ثبات عملیاتی ترمینال های ماهواره ای را افزایش می دهد.

3.3 پارامترهای اصلی

پارامترهای عملیاتی اصلی تراشه ها با استانداردهای ارتباطی ماهواره ای تجاری و نظامی نزدیک هستند: محدوده فرکانس عملیاتی 10.7 گیگاهرتز 12.75 گیگاهرتز (که به طور کامل محدوده فرکانس اتصال پایین ماهواره ای پهنای Ku را پوشش می دهد)، حالت دریافت دوقطبی، بدون محدودیت صادرات ITAR، انطباق با استانداردهای زیست محیطی RoHS بدون سرب و بدون هالوجن،و برآورده کردن الزامات انطباق برای مختلف شهروندان، ترمینال های دولتی و سازمانی که امکان استفاده در مقیاس بزرگ را فراهم می کند.

IV. مزیت های فنی اصلیAWMF-0240

4.1 مزایای ادغام فرآیند CMOS مبتنی بر سیلیکون

برخلاف تراشه های سنتی نیمه هادی ترکیبی مانند GaAs و GaN،AWMF-0240با استفاده از یک فرآیند CMOS بالغ تجاری تولید می شود، که یکپارچه سازی تمام توابع اصلی از جمله کنترل فاز، تنظیم افزایش،تشخیص دما و حفاظت الکتروستاتیک بدون نیاز به تراشه های کالیبراسیون یا کنترل خارجیمعماری تراشه ای کمال گرا تعداد قطعات محیطی را به طور قابل توجهی کاهش می دهد، هزینه های سخت افزاری کاربر نهایی را کاهش می دهد و طرح PCB را ساده می کند.در حالی که افزایش قابلیت اطمینان کل سیستم و پاسخگویی به خواسته های تولید انبوه در مقیاس بزرگ.

4.2 ویژگی های متعادل با قدرت کم و عملکرد بالا

بدون به خطر انداختن عملکرد اصلی RF مانند حساسیت به سر و صدا و قدرت تشعشع ایزوتروپ معادل (EIRP) ، تراشه به طور قابل توجهی مصرف انرژی کار DC را کاهش می دهد.که در نتیجه نسبت بهره وری انرژی قابل ملاحظه ای در مقایسه با دستگاه های سنتی Ku-band beamforming بهبود یافته است.نه تنها الزامات بلند مدت را برآورده می کند،عملکرد پایدار ترمینال های ماهواره ای ثابت شرکت، اما همچنین الزامات دوام کم مصرف ترمینال های ماهواره ای تلفن همراه مانند نصب شده در وسایل نقلیه را برآورده می کند.، هواپیماها و کشتی ها، در نتیجه تعادل کامل عملکرد و مصرف انرژی یک چالش کلیدی صنعت است.

4.3 سازگاری و مقیاس پذیری با چندین سناریو

درAWMF-0240از کار با مدارهای چند ماهواره پشتیبانی می کند و قادر به دریافت سیگنال های اتصال پایین از ماهواره های پهن باند LEO (دوران پایین زمین) است.ماهواره های رله ای MEO (مدار متوسط زمین) و ماهواره های هم زمان GEO (مدار جغرافیایی زمین)علاوه بر این، این تراشه می تواند با تراشه فرستنده AWMF-0241 از همان سری برای تشکیل یک تراشه گیرنده یکپارچه Ku-band و راه حل شکل دادن پرتو جفت شود.پشتیبانی از معماری ارتباطات FDDاین امکان را برای گسترش انعطاف پذیر از آرایه های آنتن صف بندی شده از مقیاس های مختلف فراهم می کند.خدمات به طیف گسترده ای از الزامات از ترمینال های قابل حمل تا تجهیزات ماهواره ای بزرگ در سطح ایستگاه پایه.

V. سناریوهای کاربرد اصلی برایAWMF-0240

با استفاده از مزایای اصلی خود از کوچک سازی، مصرف انرژی کم، ثبات بالا و سهولت ادغام،AWMF-0240به طور گسترده ای در انواع مختلف گیرنده های ارتباطات ماهواره ای باند کو استفاده می شود، با کاربردهای کلیدی در سه زمینه اصلی:

- ترمینال های ماهواره ای تجاری: آنتن های ماهواره ای تخت، گیرنده های ماهواره ای پهن باند غیرنظامی و تجهیزات ارتباطی ماهواره ای تلفن همراه نصب شده در وسایل نقلیه، کشتی و هواپاسخگویی به نیازهای اتصال ماهواره ای با سرعت بالا در سناریوهای شخصی و تجاری;

- ارتباطات دولتی، شرکت ها و امنیتی: پایانه های ماهواره ای ارتباطات اضطراری، تجهیزات شبکه ماهواره ای برای مناطق دور افتاده بدون ایستگاه های پایه،و سیستم های ارتباطی ماهواره ای شبکه خصوصی، تضمین ارتباطات پایدار در زمین های پیچیده و مناطق بدون شبکه های زمینی؛

- کاربردهای دفاعی و هوافضا: تجهیزات پذیرای ماهواره ای سبک نظامی، ماژول های ارتباطات ماهواره ای هوافضا و ترمینال های ماهواره ای تاکتیکی،بر اساس استقرار بالا و مقاومت بالا در برابر تداخل، استاندارد های سختگیرانه ارتباطات نظامی را برآورده می کند..

VI.AWMF-0240خلاصه محصول

به عنوان یک نسل جدید CMOS پردازش Ku باند چهار کانال دریافتی beamformer، QorvoAWMF-0240به طور دقیق با روند توسعه ترمینال های ارتباطی ماهواره ای مدرن به سمت کوچک سازی، مصرف انرژی کم، ادغام بالا و ثبات بالا مطابقت دارد.با ویژگی های اصلی مانند کنترل مرحله 6 بیتی با دقت بالا و 7 بیتی، تعویض سازگار با دمای full polarisation compatibility and multi-orbit satellite adaptation—combined with the cost advantages of mature CMOS technology and a comprehensive development ecosystem—it effectively addresses the industry pain points associated with traditional satellite beamforming solutionsبه عنوان یک عنصر معیار برای ترمینال های دریافت ماهواره ای باند Ku،AWMF-0240به طور گسترده ای در ماهواره های باند گسترده تجاری، ارتباطات ماهواره ای تلفن همراه و بخش های هوافضا نظامی استفاده می شود.هدایت پذیرش گسترده و پیشرفت تکنولوژیکی آنتن های ماهواره ای شبکه فازی فعال.