IC Alttrate - Microwave RF performansı tam frekans kapatımı, geniş yarı yönetici teknolojisi

Semikonduktor maddeleri, silikon (SI) ve germaniyum (ge) tarafından temsil edilen ilk nesil yarı yönetici maddelerin dahil olmak üzere üç gelişme adımlarından ge çti. Gallium arsenide (GaAs) ve indium phosphide (InP) tarafından temsil edilen birleşmelere ikinci aşamada ve galium nitride (GaN) ve silikon karbide (SiC) tabanlı geniş bandgap yarı yönetici maddelerin üçüncü nesil. Özellikle de yüksek GHz frekans gruplarına doğru iletişim teknolojisinin gelişmesi ile üçüncü nesil yarı yönetici maddeleri GaN'e sahip, düşük yönetim kaybının ve yüksek şiddetliğin in avantajları olan, endüstri'nden daha büyük dikkati çekti. Bu enerji kaybını ve sıcaklık dağıtımın yükünü önemli olarak azaltır ve frekans dönüşünde yaygın kullanılır. Yükleyiciler, voltaj stabilizerleri, değiştiriciler, kablosuz yükleme benzer alanlar.

Ama bu dünyada evrensel metodoloji yok. Bütün bunlar radyo frekansı ve kablosuz iletişim tarafından yarı yönetici s üreci maddeleri için doğru: CMOS'nun düşük güç tüketimi, yüksek integrasyon, düşük maliyetler ve diğer avantajlar hala önemlidir; Gaas'ın yüksek güç transmisi alanında harika fiziksel performans avantajları var. SiGe süreci uyumluluğu GaN'in avantajları açık, ve silikon yarı yönetici VLSI endüstrisindeki neredeyse yeni süreci teknolojileriyle uyumlu; GaN'in yüksek frekans, yüksek sıcaklık ve yüksek güç radyo frekans komponentlerinin uygulamasında eşsiz avantajları var. Aslında, ADI, dünyanın en önemli yarı yöneticisi olarak yüksek performanslı radyo frekansı ve mikrodalgılık teknolojisinden biri olarak, DC'ye 100GHz kadar kapılan bu genel yarı yönetici s üreçlerinin neredeyse bütün önemli yarı yönetici süreçlerini belirledi. Yüksek performans radyo frekanslarının mikrodalgılık teknolojisinin ön tarafını almak için, savaş alanına girmek için çoklu süreç teknolojilerinin birleşmesi gerekiyor.

SiGe süreç 24GHz'e 44GHz mikrodalga üst/aşağı dönüştürücüsüne ulaşır. Uzun süre önce ADI, yüksek integral mikrodalga üst dönüştürücülerin ve aşağı dönüştürücülerin ADMV1013 ve ADMV1014 girişini duyurdu. Bu SiGe süreç tabanlı IC, 24GHz'den 44GHz'e kadar geniş bir frekans menzilinde çalışıyor. Bütün 5G milimetre dalga bandlarını (28GHz ve 39GHz dahil) tek bir platformda destekleyerek tasarım ve maliyeti azaltmaya yardım ediyor.

Ayrıca, çipset, 1GHzRF derecede bir bandwidth sağlayabilir, tüm geniş banda hizmetlerini ve diğer ultra geniş bandwidth geçici uygulamalarını destekleyebilir. Her yukarı dönüştürücü ve aşağı dönüştürücü, I (fazla) ve Q (dörtge-fazla) karıştırıcıları dahil de büyük bir birleştirildir. On-chip programlanabilen kvadratör fazı değiştirici, baz grubun (çalışma frekansı) Aralığına doğrudan/doğrudan dönüştürmek için ayarlanabilir: DC'e 6GHz veya frekans dönüştürücüsü IF'e (çalışma frekansı aralığına: 800MHz'e 6GHz'e).

Çip ayrıca voltaj değişikliği yenileyici, PA sürücüsü (yukarı dönüştürücü içinde) gönderir ve LNA (a şağı dönüştürücü içinde), LO buferi ve programlı izleme filtrünü 4 kere çarpıcıyla birleştirir. Çoğu programlı fonksiyonlar SPI seri arayüzü ile kontrol edilir. Bu liman aracılığıyla, bu çipler, her yukarı dönüştürücü ve aşağı dönüştürücü için eşsiz fonksiyonlar sağlayacak. Bu şekilde, genellikle bastırmak zor olan yandan bölge emisyon performansını geliştirebilir ve tipik değerinden 10dB veya daha fazlasını geliştirebilir. Bu şekilde, gönderilmeyen mikrodalgılık radyo performansını sağlayabilir. Bu özelliklerin birleşmesi, önceden önceden olmayan fleksibilik ve kullanımı kolaylaştırır. Küçük hücreler gibi küçük ölçekli sistemlerin gerçekleştirmesini desteklemek için dış komponentleri azaltıyor.

Yüksek integral ADMV1013 mikrodalga yüksek dönüştürücü ve ADMV1014 mikrodalga aşağı dönüştürücü 28GHz ve 39GHz 5G kablosuz altyapı frekans grupları için çok uygun. Bu dönüştürücüler 1GHz'in bandwidth ve 20dBm'den yüksek OIP3'in yüksek bir dönüştürücüsü (1024QAM gibi) ciddi modülasyon şemalarını destekleyebilir ve çoklu-Gb kablosuz verilerini destekleyebilir. Ayrıca, çipset, uydu ve yeryüzüne sahip istasyon geniş banda iletişim bağlantıları, uçak radyo, RF test ekipmanları ve radar sistemlerini destekliyor. Mükemmel linearitet ve görüntü reddetme performansı, mikrodalga aktarıcılarının menzilini arttırmak için özellikle uygun.

Tradicional materials re-juvenate, 28nm CMOS süreç RF teknoloji yeniliklerini yönlendirir. Son yıllarda farklı yeni maddeler ve teknolojiler oluşturmasına rağmen CMOS tabanlı yeniliksel kablosuz çözümler hâlâ zamanla sarsıntı performansını gösteriyor. Aralarında, ADI, geniş dikkati çeken yüksek performans ürünlerini başlattı. Yüksek hızlı CMOS analog-to-digital dönüştürücü AD9208 geniş grup yazılım tanımlı sistemi için, 4G/5G çoklu grup beziz iletişim tabanı istasyonu ve 2GHz E-band mikrodalga nokta-nokta-nokta-nokta arka tutma platformu gigahertz bandwidth uygulamaları için amaçlı. 28 nm yüksek hızlı digital-to-analog dönüştürme serisi AD9172, uzun süre önce yeni bir AD9081/2 MxFE platformunu 28nm CMOS'ya dayanan yeni bir AD9081/2 MxFE başlattığını duyurdu.

AD9081/2 MxFE platformu, bugün 4G LTE üssü istasyonlarının telefon kapasitesini 3 kere arttırmak üzere üreticilerin aynı masa alanında çoklu grup radyoları kurmasına izin verir. 1.2GHz kanal bandwidth ile yeni MxFE platformu, bölgesiz Operatörler hücre kulelerine daha yüksek radyo yoğunluğu ve veri hızlılığının 5G dalgasının ihtiyaçlarını yerine getirmek için daha fazla anten eklemeyi destekliyor. AD9081/2 MxFE aygıtı 8 ve 6 RF veri dönüştürücüs ünü, endüstri'nin en geniş anımsal sinyal bandwidth (2.4GHz'e kadar) ve frekans dönüştürücü etamlarının sayısını azaltır ve filtra ihtiyaçlarını rahatlatır, bu yüzden donanım tasarımı kolaylaştırır ve bezsiz aygıt tasarımcıları tarafından karşılaşan uzay sınırlarının sorunu çözmek için çip sayısını azaltır, Bastırılmış devre tahtası alanı %60'e düşürüyor.

GaAsGallium arsenide teknolojisine dayanan dağıtılmış güç amplifikatörü, radyo frekanseri ve mikrodalay aygıtlarının tasarımında genelde kullanılan bir teknolojidir. Eğer dizaynınız 40 GHz'den fazla ve 80 ya da 90 GHz'e ulaşırsa, o zaman gallium arsenide şu anda tek seçenek gibi görünüyor. Elektrik yönetimi, yerleştirme kaybı, izolasyon ve linearit tasarım parametreleri, silikon ve galyum arsenide işlemleri de gerekçelerini uygulayabilir. Yüksek sıcaklık çalışmaları için, galyum arsenide silikonun üst performansını gösterir. Ayrıca, galyum arsenide pHEMT aygıtı da başarısız güvenli operasyon gibi fonksiyonları ulaşabilir, fakat aygıt yönetme moduna girmek için bir güç kaynağı gerekiyor.

ADI'nin GaAs tabanlı dağıtılmış güç amplifikatörü ürünün HMC994A'nin çalışma frekansı menzili DC'nin 30GHz'e sahiptir. Aygıt düzinelerce bandviçleri, farklı uygulamaları kaplıyor ve yüksek güç ve etkileşimliliğine ulaşabilir. Görüntüsü figürde gösterilir. Burada, MHz ile 30 GHz'e kaplanmış tipik bir güç eklendiği etkisizlik (PAE) değeri olan 1 wattan daha yüksek doğal çıkış gücü olan bir cihaz olduğunu görüyoruz. Bu ürün aynı zamanda 38dBm standart değerinde güçlü bir üçüncü düzenli kesinti noktası (TOI) performansı var. Sonuçlar GaAs tabanlı tasarımların kullanımı birçok kısa grup güç amplifikatörü tasarımlarına yakın etkileşimliliğine ulaşabileceğini gösteriyor. HMC994A pozitif frekans kazanması, yüksek PAE geniş banda güç performansı ve güçlü dönüş kaybı var. Bu eşsiz bir ürün.

HMC994A kazanç, güç ve PAE ve frekans arasındaki ilişki.

GaN geniş banda güç amplifikatörü yüksek güç, yüksek etkilik ve geniş bandwidth ile temel olan GaN teknolojisine dayanan standart bir ürün HMC8205BF10'u tanıttı. Ürünün çalışma güç elektriği voltajı 50V, tipik frekansların %35 üzerinde 35W RF gücünü s a ğlayabilir, yaklaşık 20 dB güç kazanlığıyla yüzlerce bandviyeti kaplayabilir.

Bu durumda, benzer GaAs çözümlerini karşılaştırmak üzere mühendislere sadece 10 kat daha yüksek güç sağlamak için bir IC ihtiyacı var. Geçen birkaç yıl içinde bu karmaşık GaAs çip toplantısı tasarımlarına ihtiyacı olabilir ve aynı etkilik ulaşamaz. Bu ürün GaN teknolojisini kullanmanın farklı olasılıklarını gösteriyor, geniş bir bandwidth kaplaması ve yüksek güç ve yüksek etkilik sağlaması dahil. Bu da yüksek güç elektronik ekipmanların paketleme teknolojisinin geliştirme tarihini gösteriyor, çünkü bu flange kapsullanmış cihaz bazı özel uygulamalar tarafından gereken sürekli dalga (CW) sinyalini destekleyebilir.

SummarizeIn summary, various semiconductor materials have their advantages. Bugün, kablosuz aygıtların en büyük kapatılması ile, genel yarı yönetici teknoloji ile ilgili ürünler, çeşitli uygulamalarda eşsiz avantajlarını oynayabilir: enerji tüketmesi ve mal gibi faktörlere dayanarak, tüketici terminaller ürünleri açıkça CMOS teknolojisini kullanarak daha çok kullanıyor. CPE CMOS ve SiGe BiCMOS kullanır; düşük güç erişim noktaları CMOS, SiGe BiCMOS ve GaAs kullanır; Ve yüksek güç üssü istasyonlarının alanı Gaas ve GaN dünyasıdır. 5G'nin yayılmış gelişmesi ile bu tren devam edecek.