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想要节流 MIMO RF 前端设想的偏置功率?高功率硅

更新时间: 2019-04-24 浏览次数:

  ADI 的新款高功率硅开关更适合大规模 MIMO 设想。它们依托单 5 V 电源供电运转,偏置电流小于 1 mA,而且不需要外部组件或接口电。图 4 中示出了内部电架构。基于 FET 的电可采用低偏置电流和低电源电压工做,因此将功耗拉低至可忽略的程度,并可正在系统级上帮帮热办理。除了易用性之外,该器件架构还可供给更好的隔离机能,由于正在 RF 信号径上纳入了更多的并联支。

  图 5 并排对比了单层 PCB 设想上基于 PIN 二极管的开关和新型硅开关的印刷电板 (PCB) 原图。取基于 PIN 二极管的开关比拟,硅开关所占用的 PCB 面积不到其 1/10。它简化了电源要求,且不需要高功率电阻器。

  ADI 的高功率硅开关可以或许处置高达 80 W 的 RF 峰值功率,这脚以满脚大规模 MIMO 系统的峰值平均功率比要求,并留有裕量。表 1 列出了 ADI 专为分歧的功率级别和各类封拆类型而优化的高功率硅开关系列。这些器件承继了硅手艺的固有劣势,并且取替代方案比拟,可实现更好的 ESD 坚忍性和降低部件取部件间的差别。

  高度集成的单芯片射频收发器处理方案 (例如,ADI 推出的 ADRV9008/ADRV9009 产物系列) 的面市促成了此项成绩。正在此类系统的 RF 前端部门仍然需要实现雷同的集成,意正在降低功耗 (以改善热办理) 和缩减尺寸(以降低成本),从而容纳更多的 MIMO 通道。

  基于 PIN 二极管的开关具备低插入损耗特征和高功率处置能力,一曲是首选处理方案。然而,正在大规模 MIMO 系统的设想中,它们需要高偏置电压以反向偏置 (用于供给隔离) 和高电流以正向偏置 (用于实现低插入损耗),这就变成了错误谬误。图 3 示出了一款用于基于 PIN 二极管的开关及其外设的典型使用电。三个分立的 PIN 二极管通过其偏置电源电偏置,并通过一个高电压接口电进行节制。

  * ADRV9009 是独一满脚所有现有和新兴蜂窝尺度的单芯片处理方案——从保守的 2G/3G 和谈到 4G 要求的更高数据速度以及 5G 的新兴需求。

  多输入、多输出 (MIMO) 收发器架构普遍用于高功率 RF 无线通信系统的设想。做为迈入 5G 时代的一步,笼盖蜂窝频段的大规模MIMO 系统目前正正在城市地域进行摆设,以满脚用户对于高 数据吞吐量和一系列新型营业的新兴需求。

  大规模 MIMO 系统将继续成长,并将需要进一步提高集成度。 ADI 的新型高功率硅开关手艺很适合多芯片模块 (MCM) 设想,将 LNA 一路集成,以供给面向 TDD 领受器前端的完整、单芯片处理 方案。别的,ADI 还将调高新设想的频次,并将引领针对毫米波 5G 系统的类似处理方案。跟着ADI 将其高功率硅开关产物系列扩展到了 X 波段频次和更高的常用频段,电设想人员和系统架构师还将正在其他使用 (例如相控阵系统) 中受益于 ADI 新型硅开关。

  正在时分双工 (TDD) 系统中,天线接口纳入了开关功能,以隔离和领受器输入免受发送信号功率的影响。该开关功能可间接正在天线接口上利用 (正在功率相对较低的系统中,如图 1 所示),或正在领受径中利用 (针对较高功率使用,如图 2 所示),以准确接至双工器。正在开关输出上设有一个并联支将有帮改善隔离机能。

  MIMO 架构答应放宽对放大器和开关等建立模块的 RF 功率要求。然而,跟着并行收发器通道数目标添加,外围电的复杂性和功耗也响应升高。ADI 采用硅手艺的新型高功率开关专为简化 RF 前端设想而研发,免去外围电的需要并将功耗降至可忽略不计的程度。ADI 采用硅手艺的新型高功率开关为 RF 设想人员和系统架构师供给了提高其系统复杂度的矫捷性,且不会让 RF 前端成为其设想瓶颈。

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