会社ブログについて Qorvo AWMF-0145 高統合単極化四重Rxビームフォーマル

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. は、Qorvo の「AWMF-0145」高集積シングル偏波 4ch 受信ビームフォーマーを供給およびリサイクルしています。 製品概要

Qorvo の「AWMF-0145」は、ミリ波 5G 通信アプリケーション向けに開発された、高集積、シングル偏波、4ch 受信 (Rx) ビームフォーミングチップです。これは、Qorvo の第一世代商用ミリ波 5G ビームフォーミング IC 製品ファミリーの一部であり、5G ミリ波フェーズドアレイシステムの開発および展開におけるコアリファレンスデバイスの 1 つです。37.1 GHz～40 GHz の高周波数帯域向けに特別に設計され、3GPP で定義された n260 5G ミリ波帯域に正確に適合しており、このチップはシングル偏波 4×1ch アーキテクチャを採用し、4 つのアンテナ放射素子と同時にインターフェースできます。受信チェーン内の RF ビーム制御に焦点を当て、5G ミリ波フェーズドアレイアンテナシステムに高精度、高速、コンパクトなビームフォーミングソリューションを提供します。II. 「AWMF-0145」のコア機能と主な特徴 1. 高精度デュアルモードデジタル制御機能

「AWMF-0145」には、業界標準のデュアル DSP アーキテクチャが搭載されており、5 ビット位相制御と 5 ビットゲイン制御を備え、アナログ RF ビームスキャン中のパラメータ微調整をサポートします。5 ビット位相制御により、受信信号の位相を精密かつ段階的にキャリブレーションでき、ミリ波伝送中のアレイ素子の位相シフト、空間損失、位相誤差を効果的に補正し、ビームポインティングの精度を確保します。5 ビットゲイン制御は、4ch 間で独立したゲイン微調整をサポートし、異なるアンテナ素子間の受信信号振幅の違いをバランスさせ、チャネル間信号干渉を抑制し、アレイの受信信号の一貫性と信号対雑音比を大幅に向上させます。デュアル 5 ビットデジタル制御ソリューションは、制御精度と応答速度のバランスを取り、高速 5G ミリ波ビームフォーミングの動的な制御要件を完全に満たします。このチップには専用のビームウェイト格納レジスタが組み込まれており、複数のビーム制御パラメータセットを事前に格納できるため、外部コントローラーによるリアルタイムのポイントバイポイント設定が不要になります。これにより、ミリ秒レベルでの高速ビーム切り替えが可能になり、高速移動シナリオやマルチユーザー動的アクセスにおける動的なビーム追跡要件を完全に満たします。また、チップの動作温度をリアルタイムで監視し、温度変動に応じてチャネルゲインパラメータを自動的に補正する温度適応ゲイン補償モジュールも統合されています。これにより、ミリ波デバイスにおける高温時のゲイン減衰や低温時のゲインドリフトといった業界共通の課題が解決され、全温度範囲で安定した受信リンク性能が保証されます。

3. 包括的なステータス監視と保護設計4. 低消費電力統合アーキテクチャと簡素化された電源設計

このデバイスはデュアル電圧電源アーキテクチャを採用しており、正常に動作するには +1.8V と 2.5V の 2 つの低電圧電源のみが必要です。このシンプルな電源ソリューションにより、追加の高電圧電源や複雑な電圧レギュレータ回路が不要になり、システムの全体的な消費電力と電源設計コストが効果的に削減されます。高度に統合されたシングルチップアーキテクチャにより、従来のビームフォーミングソリューションに見られるアンプ、位相器、キャリブレーターなどのディスクリートコンポーネントが不要になります。これにより、周辺回路コンポーネントの数が大幅に削減され、システム消費電力と故障確率が低下し、ミリ波端末機器の軽量化、低消費電力化という設計要件を満たします。

AWMF-0145 のすべてのパラメータは、5G ミリ波 n260 バンドのアプリケーション標準に正確に適合しています。コア技術パラメータは以下のとおりであり、システム設計の標準化された基盤を提供します。

- 動作周波数帯域: 37.1 GHz～40 GHz (3GPP n260 標準帯域)- チャネルアーキテクチャ: 4ch 4×1 アレイ、4 つのアンテナ放射素子の同期制御をサポート

- 制御精度: 5 ビット位相制御、5 ビットゲイン制御

- 電源電圧: +1.8 V および 2.5 V のデュアル電圧低電圧電源

- パッケージタイプ: WLCSP (ウェーハレベルチップスケールパッケージ)、フリップチップ実装をサポート

- 保護等級: フルピン ESD 保護、産業グレードの耐干渉設計IV. 「AWMF-0145」の動作原理

4ch 受信ビームフォーミングのコアチップとして、「AWMF-0145」は、複数のチャネルにわたる位相とゲインの協調制御の原理に基づいて動作し、ミリ波受信信号の指向性ビーム合成を実現します。動作中、4 つのアンテナ放射素子で受信されたミリ波 RF 信号は、それぞれチップの 4 つの独立した受信チャネルに入力されます。チップは内蔵の 5 ビットデジタル位相シフトモジュールを使用して各信号の位相を独立にキャリブレーションおよび微調整し、同時に 5 ビットゲイン調整モジュールを使用してチャネル間の信号振幅を均等化し、アレイ素子の間隔や伝送経路の違いによる信号偏差を排除します。

内蔵のビームウェイト格納レジスタに事前に格納されたビームパラメータと組み合わせることで、チップはマルチチャネル信号の位相重ね合わせとゲインマッチングを迅速に実行し、高指向性、高ゲインの受信ビームを合成できます。これにより、指定された方向からのミリ波信号を正確に受信し、不要な方向からの干渉信号を抑制できます。動作中、温度監視モジュールはリアルタイムのチップ温度データを収集してチャネルゲインの変動を動的に補正し、電力テレメトリモジュールはリンクの動作ステータスをリアルタイムでフィードバックします。これにより、一貫して安定したビームフォーミング性能が保証され、最終的にミリ波受信信号の取得と前処理が最適化され、下流の RF 復調および信号処理ユニットに高品質の入力信号が提供されます。

V. 「AWMF-0145」の典型的なアプリケーションシナリオ- 5G マクロ基地局およびスモール/マイクロ基地局: n260 バンドのミリ波受信アレイのコアコンポーネントとして、広範囲、高密度シナリオでの指向性信号受信を可能にし、基地局の受信感度とスペクトル利用率を向上させます。

- 5G ユーザー端末機器: ミリ波 CPE、産業用ゲートウェイ、高解像度ワイヤレス伝送端末などに適しており、端末の受信ビーム性能を最適化し、高速端末通信の安定性を向上させます。

- 軽量セキュリティおよび航空通信機器: コンパクトなサイズ、低消費電力、高信頼性により、軽量ミリ波受信アレイおよび短距離、高速セキュリティ通信機器の設計要件を満たします。

- 5G ミリ波テスト機器: フェーズドアレイアンテナテストおよびミリ波通信リンクデバッグ機器に標準化されたビームフォーミングソリューションを提供します。

VI. 「AWMF-0145」のコアメリット

従来のディスクリートビームフォーミングソリューションと比較して、「AWMF-0145」のコアメリットは、統合性、安定性、適応性の 3 つの主要な領域にあります。単一チップに 4ch 受信ビームフォーミングのすべてのコア機能が統合されており、ハードウェア回路設計が大幅に簡素化され、製品開発サイクルが短縮されます。温度適応補償、フルピン ESD 保護、リアルタイムステータス監視という 3 つの主要な保護メカニズムにより、屋外、高温、複雑な電磁環境でのデバイスの運用安定性が大幅に向上します。WLCSP フリップチップパッケージは平面アンテナ統合と互換性があり、ミリ波機器の小型化および薄型化のトレンドに対応し、低電圧、低消費電力アーキテクチャは機器の運用および保守コストを効果的に削減します。

VII. 「AWMF-0145」の概要

Qorvo AWMF-0145 は、37.1～40 GHz の n260 5G バンド向けに設計された、高精度で性能が実証されたシングル偏波 4ch ミリ波受信ビームフォーマーです。高度に統合されたシングルチップアーキテクチャ、高精度デュアルデジタル制御、高速ビーム切り替え、およびあらゆる条件下での安定した動作により、複雑さ、性能の不安定さ、過剰なサイズと消費電力といった、初期のミリ波受信アレイ設計に伴う課題を解決します。5G ミリ波ビームフォーミング技術の古典的なベンチマークデバイスとして、初期の 5G ミリ波技術の研究、開発、展開をサポートしただけでなく、後続世代のビームフォーミングチップの反復最適化のための技術基盤を築きました。5G 通信インフラストラクチャ、端末機器、および軽量特殊通信の分野で引き続き大きな応用価値を持っています。