Многофункциональный чип для измерения амплитуды и фазы одноканального приемопередатчика Ka-диапазона

Одноканальный трансивер Ka-диапазона со встроенной регулировкой амплитуды и фазы.

Высокопроизводительный MMIC-трансивер Ka-диапазона, объединяющий передачу, прием, управление амплитудой и фазовый сдвиг в компактном корпусе размером 2×1,3 мм². Работая в диапазоне 36-40 ГГц с коэффициентом усиления передачи 20 дБ, коэффициентом усиления приема 24 дБ и точным фазовым управлением 5,625°, этот многофункциональный чип обеспечивает расширенное формирование луча для спутниковой связи с фазированными антенными решетками, миллиметровых систем 5G/6G и радиолокационных приложений.

Технические характеристики

Усовершенствованная многофункциональная архитектура MMIC

Этот одноканальный приемопередающий чип Ka-диапазона представляет собой передовое монолитное решение на основе микроволновой интегральной схемы (MMIC), объединяющее функции передачи, приема, управления амплитудой и фазового сдвига в компактном корпусе размером 2×1,3 мм². Благодаря объединению этих важнейших радиочастотных функций в одном чипе, конструкция значительно уменьшает количество компонентов и сложность в системах с фазированными антенными решетками, одновременно повышая надежность и уменьшая общие габариты системы. Интегрированное переключение приемо-передача через антенный порт обеспечивает плавный переход между режимами работы, что крайне важно для систем связи с временным дуплексом (TDD), широко используемых в спутниковой связи и миллиметровом диапазоне.

Возможности высокоточной формировки луча

Благодаря высокой точности фазового сдвига в 5,625° с непрерывным диапазоном фазового сдвига 360° и диапазоном регулировки амплитуды 31,5 дБ с шагом усиления 0,5 дБ, этот чип обеспечивает сложные возможности формирования и управления лучом. Низкая среднеквадратичная ошибка фазы в 0,9° гарантирует точное управление направлением луча, а точная регулировка амплитуды позволяет оптимизировать диаграмму направленности и подавлять боковые лепестки. Эти возможности имеют решающее значение для современных фазированных антенных решеток, требующих динамического управления лучом для задач слежения, пространственного мультиплексирования для увеличения пропускной способности и адаптивного подавления помех в условиях высокой радиочастотной нагрузки.

Оптимизированные характеристики работы в Ka-диапазоне

Этот трансивер, работающий в диапазоне частот Ka-диапазона 36-40 ГГц, обеспечивает максимальное усиление передачи 20 дБ с насыщенной выходной мощностью 18 дБм и максимальной эффективностью преобразования мощности 21,7%. Приемный тракт обеспечивает усиление 24 дБ с коэффициентом шума 5,5 дБ, гарантируя превосходную чувствительность при обнаружении слабых сигналов. Полоса пропускания 3 дБ в диапазоне 36-40 ГГц поддерживает широкополосную работу для приложений с высокой скоростью передачи данных, а линейные характеристики (17 дБм OP1dB на частоте 38 ГГц) обеспечивают целостность сигнала для сложных схем модуляции, используемых в современных спутниковых и миллиметровых сетях связи 5G/6G.

Низкое энергопотребление и эффективное управление температурным режимом

Благодаря потребляемой мощности передачи 290 мВт и потребляемой мощности приема 103 мВт, этот чип обеспечивает эффективную работу, подходящую для приложений с ограниченными ресурсами энергии, таких как спутниковые полезные нагрузки и портативные/мобильные системы миллиметрового диапазона. КПД 13,1% при снижении мощности на 6 дБ обеспечивает оптимальную производительность в типичных условиях эксплуатации, где требования к линейности диктуют снижение уровня выходной мощности. Компактная конструкция чипа обеспечивает эффективное управление тепловым режимом благодаря стандартным технологиям упаковки, гарантируя надежную работу в диапазоне температур, необходимых для применения в аэрокосмической и оборонной отраслях.

Интегрированное проектирование для упрощения системы

Благодаря интеграции управления амплитудой и фазой непосредственно с функциями приемопередатчика, этот чип устраняет необходимость во внешних аттенюаторах, фазовращателях и связанных с ними схемах управления, что значительно упрощает проектирование системы и снижает стоимость комплектующих. Интегрированный подход также минимизирует потери в межсоединениях и улучшает согласование импедансов между функциональными блоками, что приводит к лучшим общим характеристикам системы по сравнению с дискретными реализациями. Стандартизированный интерфейс управления чипа упрощает интеграцию с цифровыми контроллерами формирования луча и системными процессорами, ускоряя сроки разработки сложных фазированных антенных решеток.

Надежная и отказоустойчивая работа в сложных условиях эксплуатации

Изготовленный с использованием проверенных технологических процессов на основе MMIC-микросхем из GaAs или GaN (подробная информация о процессе предоставляется по запросу), этот чип обеспечивает надежность и стабильность работы, необходимые для сложных задач в аэрокосмической, оборонной и телекоммуникационной отраслях. Конструкция включает в себя защиту от перенапряжения, перегрузки по току и электростатического разряда, а температурный диапазон военного класса гарантирует работу в экстремальных условиях окружающей среды. Для поддержки важных проектных решений доступны полные данные о характеристиках, включая производительность при различных температурах, изменения напряжения питания и результаты испытаний на надежность в течение всего срока службы.

Применение приемопередатчиков Ka-диапазона

Часто задаваемые вопросы

В чём заключаются недостатки Ka-диапазона?

Сигналы Ka-диапазона испытывают большее атмосферное затухание (особенно во время дождя) по сравнению с более низкими частотами, требуют более точной настройки антенны из-за более узкой ширины луча и, как правило, имеют меньшую дальность действия при эквивалентных уровнях мощности. Однако эти ограничения компенсируются преимуществами, включая более широкую доступную полосу пропускания, меньшие размеры антенн и снижение помех в менее загруженном частотном спектре.

Для чего используется частота Ka-диапазона?

Диапазон Ka (26,5–40 ГГц) в основном используется для спутниковой связи (особенно для спутников с высокой пропускной способностью), миллиметровых сетей 5G, микроволновых каналов связи «точка-точка», радиолокационных систем (включая автомобильную и оборонную) и научных/исследовательских приложений, включая дистанционное зондирование и радиоастрономию. Этот диапазон обеспечивает широкую полосу пропускания, позволяя использовать высокие скорости передачи данных в современных системах связи.

Подходит ли Ka-диапазон для спутникового интернета?

Да, диапазон Ka отлично подходит для спутникового интернета благодаря широкой доступной полосе пропускания, которая обеспечивает высокую пропускную способность данных. Современные спутниковые интернет-сети, такие как Starlink, широко используют диапазон Ka (наряду с диапазоном Ku) для предоставления высокоскоростных интернет-услуг. Более высокая частота позволяет использовать более компактные пользовательские терминалы, обеспечивая при этом значительную пропускную способность для широкополосных услуг.

Что такое Ka-диапазон на радар-детекторе?

В терминологии радар-детекторов диапазон Ka (33,4–36,0 ГГц) — это один из частотных диапазонов, используемых полицейскими радарами для измерения скорости. Это самый новый и наименее распространенный из трех диапазонов (X, K и Ka), используемых для контроля за дорожным движением, но многие современные радар-детекторы включают функцию обнаружения диапазона Ka в связи с его все более широким применением правоохранительными органами.

Какой технологический процесс используется для изготовления этого трансивера Ka-диапазона?

Этот многофункциональный чип обычно изготавливается с использованием передовых полупроводниковых технологий на основе соединений III-V групп, таких как GaAs pHEMT или GaN HEMT, которые обеспечивают необходимую производительность на частотах Ka-диапазона. Подробная информация о технологическом процессе, включая партнеров-производителей и технологические узлы, предоставляется по запросу клиентам, оценивающим возможность интеграции чипа в свои системы.