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Materiales semiconductores Ha pasado por tres etapas de desarrollo, including the first generation of semiconductor materials represented by silicon (SI) and germanium (ge); to compounds represented by gallium arsenide (GaAs) and indium phosphide (InP) The second stage, and the third generation of wide-bandgap semiconductor materials based on gallium nitride (GaN) and silicon carbide (SiC). Especialmente con el desarrollo de la tecnología de la comunicación a la banda de alta GHz, Gan Semiconductor de tercera generación, Tiene las ventajas de baja pérdida de conducción y alta densidad de corriente., Atrajo más atención de la industria, Puede reducir significativamente la pérdida de energía y la carga de disipación de calor, Ampliamente utilizado en la conversión de frecuencia. Campos como cargador, Estabilizador de tensión, Transformador, Carga inalámbrica, Etc..
Sin embargo, no hay una metodología común en este mundo. Lo mismo ocurre con los materiales de proceso de radiofrecuencia y microondas de las comunicaciones inalámbricas: las ventajas de las CMOS, como el bajo consumo de energía, la Alta integración y el bajo costo, siguen siendo notables; Gaas tiene excelentes propiedades físicas en el campo de la transmisión de alta potencia. La compatibilidad del proceso Gan es excelente, y es compatible con casi todas las nuevas tecnologías en la industria vlsi de semiconductores de silicio. El nitruro de galio tiene ventajas únicas en aplicaciones de alta frecuencia, alta temperatura y componentes de radiofrecuencia de alta potencia. De hecho, Adi, uno de los principales proveedores mundiales de semiconductores de radiofrecuencia y microondas de alto rendimiento, ha desplegado casi todos estos procesos principales de semiconductores en una amplia gama de líneas de productos que abarcan DC a 100 GHz. Para ocupar la parte delantera de la tecnología de microondas RF de alto rendimiento, es evidente que se necesita una combinación de múltiples tecnologías para entrar en el campo de batalla.
Enlace ascendente de microondas de 24 GHz a 44 GHz realizado por el proceso sige/down converter
Not long ago, Adi anuncia el lanzamiento de convertidores de microondas altamente integrados arriba y abajo admv1013 y admv1014. Estos ci basados en el proceso sige funcionan en una amplia gama de frecuencias, de 24 GHz a 44 GHz, making it possible to support all 5G millimeter wave bands (including 28GHz and 39GHz) on a single platform built, Esto ayuda a simplificar el diseño y reducir los costos.
Además, el chipset puede proporcionar un ancho de banda instantáneo plano de 1 ghzrf que soporta todos los servicios de banda ancha y otras aplicaciones de transceptores uwb. Cada upconverter y downconverter están altamente integrados e incluyen mezcladores I (fase) y q (fase ortogonal). Los cambiadores de fase ortogonales programables en chip se pueden configurar para la conversión directa a la Banda base (rango de frecuencia de funcionamiento): DC a 6ghz) o la conversión de frecuencia a if (rango de frecuencia de funcionamiento: 800mhz a 6ghz).
El chip también incorpora un atenuador de tensión variable, un controlador pa transmisor (en el convertidor up) y un LNA receptor (en el convertidor down), un Buffer lo y un filtro de seguimiento programable con un multiplicador integrado de 4 veces. La mayoría de las funciones programables se controlan a través de la interfaz serie SPI. A través de este puerto, estos chips también proporcionan una funcionalidad única para cada upconverter y downconverter para corregir sus propios desequilibrios de fase ortogonales, mejorando así el rendimiento de transmisión de banda lateral que a menudo es difícil de suprimir y aumentando en 10 dB o más de un valor típico de 32 DBC. De esta manera, proporciona un rendimiento de radio de microondas sin igual. La combinación de estas características proporciona una flexibilidad y facilidad de uso sin precedentes, al tiempo que minimiza los componentes externos para apoyar la implementación de sistemas pequeños, como pequeñas baterías.
El convertidor de microondas admv1013 altamente integrado y el convertidor de microondas admv1014 son ideales para plataformas de radio de microondas que funcionan en bandas de frecuencia de infraestructura inalámbrica de 28 GHz y 39 GHz 5G. Estos convertidores tienen un ancho de banda de 1 GHz y un upconverter oip3 superior a 20 dBm, soportan esquemas de modulación estrictos como 1024 QAM, y soportan datos inalámbricos multigb. Además, el chipset soporta otras aplicaciones, como enlaces de comunicación de banda ancha por satélite y estaciones receptoras terrestres, radios aéreas, equipos de ensayo de radiofrecuencia y sistemas de radar. Sus excelentes propiedades lineales y de supresión de imágenes son especialmente adecuadas para ampliar el rango de transceptores de microondas.
Renacimiento de los materiales tradicionales, 28nm CMOS process leads RF technology innovation
In spite of the endless emergence of various new materials and technologies, En los últimos años, Las soluciones inalámbricas innovadoras basadas en CMOS todavía muestran un rendimiento deslumbrante de vez en cuando. Entre ellas figuran:, Adi ha lanzado una serie de productos de alto rendimiento. Convertidor analógico - digital CMOS de alta velocidad ad9208 de 28 nm para sistemas de definición de software de banda ancha, Para 4G/Estación base de comunicaciones inalámbricas multibanda 5G y Plataforma de retorno punto a punto de microondas de banda e de 2ghz para aplicaciones de ancho de banda gigahertz. Convertidor analógico digital de alta velocidad de 28 nm serie ad9172, No hace mucho se anunció un nuevo ad9081/Plataforma 2 mxfe basada en CMOS de 28 nm.
La Plataforma ad9081 / 2 mxfe permite a los fabricantes instalar radios multibanda en la misma zona de tablero que las radios de banda única, triplicando la capacidad actual de las estaciones base LTE 4G. Con un ancho de banda de canal de 1,2 GHz, la nueva plataforma mxfe también permite a los operadores inalámbricos a ñadir más antenas a sus torres celulares para satisfacer los requisitos de densidad de radio y velocidad de datos más altos de las nuevas ondas milimétricas 5G. El dispositivo ad9081 / 2 mxfe integra 8 y 6 convertidores de datos de radiofrecuencia, respectivamente, para lograr el ancho de banda instantáneo de señal más amplio (hasta 2,4 GHz), reducir la serie de conversión de frecuencia y relajar los requisitos de filtro, simplificando así el diseño de hardware, y reduciendo el número de chips para resolver Los problemas de restricción espacial a los que se enfrentan los diseñadores de dispositivos inalámbricos. El área de la placa de circuito impreso se reduce en un 60%.
Distributed power amplifier based on GaAs
Gallium arsenide technology is a commonly used technology in the design of radio frequency and microwave devices. Si su diseño es superior a 40 GHz, Hasta 80 o 90 GHz, Arseniuro de galio parece ser la única opción en este momento. Procesamiento de energía, Pérdida de inserción, la Cuarentena, La linealidad es un parámetro de diseño, Los procesos de silicio y arseniuro de galio pueden cumplir los requisitos. Para trabajos de alta temperatura, Gaas tiene mejores propiedades que si. Además, Gaas phemt device can also realize Fault Safe operation and Other Functions, Pero el dispositivo necesita energía para entrar en modo conductor.
El amplificador de potencia distribuido hmc994a de Adi basado en Gaas funciona en un rango de frecuencia de DC a 30 GHz. El equipo cubre docenas de anchos de banda, una variedad de aplicaciones diferentes, puede lograr alta potencia y alta eficiencia. Aquí vemos que es un dispositivo con una potencia de salida saturada superior a 1 vatio, con un valor típico de eficiencia de aumento de potencia (PAE) del 25% que cubre MHz a 30 GHz. El producto también tiene un fuerte rendimiento de punto de intercepción de tercer orden (Toi), el valor estándar es de 38 dBm. Los resultados muestran que la eficiencia de muchos amplificadores de potencia de banda estrecha se puede obtener utilizando el diseño basado en Gaas. El hmc994a es un producto único con una pendiente de ganancia de frecuencia positiva, un alto rendimiento de potencia de banda ancha PAE y una fuerte pérdida de eco.
La relación entre la ganancia y la Potencia del hmc994a y el PAE y la frecuencia.
GaN broadband power amplifier with outstanding power advantage
ADI has introduced a standard product HMC8205BF10, Basado en la tecnología Gan de alta potencia, Ancho de banda de alta eficiencia. Tensión de alimentación de funcionamiento del producto 50V, Proporciona una potencia RF de 35 w a una frecuencia típica del 35%, Ganancia de potencia de aproximadamente 20 DB, Cubriendo docenas de anchos de banda.
En este caso, En comparación con una solución similar de arseniuro de galio, Los ingenieros sólo necesitan un Ci para proporcionar aproximadamente 10 veces la Potencia. Los últimos años, Esto puede requerir un complejo esquema de ensamblaje de chips Gaas, Incapacidad para lograr la misma eficiencia. Este producto muestra las posibilidades de utilizar la tecnología Gan, Incluida la cobertura de banda ancha, Alta potencia y alta eficiencia. Esto también muestra Electrónica de alta potencia Tecnología de embalaje de equipos, because this flange-encapsulated device can support the continuous wave (CW) signal required by some special applications.
Summarize
In summary, Cada tipo de material semiconductor tiene sus propias ventajas.. Hoy., Con la creciente cobertura de dispositivos inalámbricos, Los principales productos relacionados con la tecnología de procesos de semiconductores pueden aprovechar sus ventajas únicas en diversas aplicaciones: basado en factores como el consumo de energía y el costo, El uso de productos finales de consumo ha aumentado considerablemente Tecnología CMOSN. CPE utiliza CMOS y sige bicmos; Punto de acceso de baja potencia con CMOS, SiGe bicmos y Gaas; El campo de la Estación base de alta potencia es el mundo de arseniuro de galio y nitruro de galio. Con la amplia promoción del despliegue de 5G, Esta tendencia continuará.
