Teknologi Microwave - Rangkaian isyarat penghantaran PCB gelombang milimeter peranti inti

Sekarang, frekuensi PCB gelombang milimeter dalam julat kira-kira 20GHz hingga 110GHz semakin populer kerana lebar band yang lebih tinggi tersedia pada frekuensi gelombang milimeter. Semasa teknologi setengah konduktor terus berkembang, lebih dan lebih peranti frekuensi gelombang milimeter tersedia, tetapi instrumentasi untuk menguji dan mengukur peranti gelombang milimeter boleh menjadi sangat kompleks. Satu cabaran yang menghadapi industri ujian komunikasi adalah bagaimana untuk membuat penyelesaian instrumentasi memenuhi keperluan volum ujian peralatan gelombang milimeter.

Dalam rancangan peranti seperti ini, rantai isyarat prestasi tinggi adalah kritikal, seperti penukar kelajuan tinggi dengan prestasi yang diperlukan untuk mencapai saluran penghantaran dan penerimaan kabel lebar teknologi terbaru, PLLS prestasi tinggi, modulator ortogonal dan demodulator, pengcampuran kabel lebar, switches kabel lebar, dan pengurang, Dan keluarga penuh penerima, penukar data, Komponen RF juga bermain peran kritik. Sebagai penyedia teknologi simulasi prestasi tinggi, syarikat ADI boleh menyediakan pelbagai solusi untuk memenuhi keperluan peralatan ujian komunikasi. Kertas ini menganalisis bagaimana untuk membina aras instrumen rangkaian isyarat perdagangan-gelombang milimeter dari beberapa komponen utama syarikat ADI.

Kepentingan EVM bagi indikator prestasi

Amplitude vektor ralat (EVM) adalah ukuran skalar akurasi modulasi digital dan adalah faktor kualiti penting bagi mana-mana sumber isyarat modulasi digital. Penting untuk melaksanakan EVM rendah dalam modulator penghantar kerana EVM bagi isyarat akan teruk semasa ia melewati setiap komponen penghantar/menerima pautan. Penukar penukar-penukar penghantar, penapis, penyampai kuasa, penerima, dan bahkan saluran komunikasi boleh merusak kualiti isyarat.

Figur berikut menunjukkan lengkung bak mandi EVM untuk peranti radio, yang menunjukkan julat dinamik yang tersedia untuk peranti pada kuasa operasi. Oleh kerana sasaran EVM untuk penyelesaian instrumentasi biasanya tertib ukuran yang lebih rendah daripada kebanyakan had piawai, jika had dilaksanakan pada peranti yang sama, julat yang tersedia peranti adalah sempit. Bagaimana membina prestasi EVM di atas piawai bukanlah cabaran kecil.

Rangkaian isyarat penghantaran gelombang-milimeter

Bagaimana membina peralatan ujian milimeter-gelombang berkualiti tinggi dengan urutan ruang ukuran

Dalam kebanyakan kes, pemilihan dan optimasi komponen boleh meningkatkan kemasukan EVM secara signifikan, tetapi ia mungkin tidak cukup, melalui sistem pengkonfigurasi semula, boleh menggunakan prestasi bunyi untuk prestasi lineariti, membuat lengkung ke kanan, tentu saja, juga boleh melakukan perkara yang bertentangan, untuk mengkonfigur sistem untuk mencapai prestasi bunyi yang lebih baik, lengkung bergerak ke kiri, selepas pengkonfigurasi semula, - Anda boleh mencipta lengkung mandi baru yang adalah tertib ukuran yang lebih baik daripada rancangan asal, seperti yang dipaparkan dalam figur di bawah. Dalam konfigurasi ini, raksasa boleh membina rantai isyarat transmisi gelombang-milimeter menggunakan penukar digital-ke-analog kelajuan tinggi, penukar gelombang-milimeter, peranti gelombang pertukaran bunyi fasa ultra rendah, dan penyembah.

Kompleks jika topologi digunakan dalam rantai isyarat penghantaran gelombang-milimeter kerana penapisan boleh dipadamkan dan prestasi umum boleh dicapai. Kompleks jika dicipta pertama kali menggunakan peranti bahagian depan isyarat-campuran (MxFE) AD9082, yang mengandungi empat dakk, setiap yang berfungsi pada 12GSPS, yang boleh menghasilkan kompleks jika bentuk gelombang secara langsung menggunakan modulator digital terbina. Ini jika isyarat, 90° terpisah, kemudian diberi makan kepada ADMV1013, pembuka gelombang milimeter-terpasang dengan pembuka frekuensi terbina-dalam dan penapis LO yang boleh ditambah. Isyarat pembawa kemudian dijana menggunakan peranti loop penukaran ADF4401A untuk operasi penukaran. Isyarat pembawa yang dijana oleh peranti ini mempunyai kandungan spektral yang sangat bersih dan bunyi fasa ultra-rendah. Akhirnya, output modulator MMW disambungkan dengan penyampai frekuensi MMW HMC635, dan output keputusan disambungkan dengan analisis isyarat vektor.

Selain itu, kesan sumber-melalui pembawa boleh dikurangkan secara signifikan menggunakan fungsi sifar LO yang terintegrasi ke dalam peranti ADMV1013. Penghapusan sumber-melalui LO dan pengurangan band sisi akan membantu mempermudahkan penapis yang diperlukan untuk rantai isyarat. Dalam tetapan ini, band sisi dikurangkan dengan -35DBC dan feed-thru pembawa dikurangkan dengan -30DBC tanpa kalibrasi tambahan. Perbaikan lanjut boleh dicapai melalui kalibrasi.

Mengubah ke prestasi EVM pada rantai penghantaran, output rantai penghantaran disambung dengan penganalisa isyarat vektor komersial, yang sekali lagi mengakibatkan lebar vektor ujian 100MHz dan bentuk gelombang 5G radioFR2 baru dengan modulasi amplitud ortogonal 256. Seperti yang dipaparkan dalam figur berikut, prestasi EVM pada semua frekuensi adalah sangat baik. Had EVM piawai adalah kira-kira -30DBC. EVM yang dipaparkan dalam angka adalah kira-kira 15dB lebih rendah daripada had piawai. Perhatikan bahawa terdapat lengkung bak mandi berbilang untuk setiap konfigurasi sistem, dan pada tahap kuasa lebih rendah penambah akhir dalam rantai isyarat adalah melepasi, yang membantu memberikan prestasi bunyi keutamaan atas prestasi lineariti. Bila kuasa output meningkat, peranti dikonfigur untuk prestasi lineariti atas prestasi bunyi, yang menghasilkan lengkung mandi EVM yang jauh lebih luas, menunjukkan bahawa prestasi EVM aras sistem boleh diperbaiki dengan mengkonfigur semula sistem.

Dengan pengembangan teknologi, semakin banyak industri dan aplikasi mula menggunakan frekuensi gelombang milimeter, tetapi peralatan yang diperlukan untuk ujian gelombang milimeter mempunyai keperluan prestasi yang sangat tinggi. ADI menawarkan julat luas peranti untuk membina rantai isyarat penghantaran PCB gelombang-milimeter aras instrumentasi, menyokong pelanggan untuk mengembangkan sistem berbeza untuk pasar gelombang milimeter yang muncul.