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5G通讯的相关应用和架构体及微波毫米波半导体技术

微波射频网 2020-12-02 14:16 次阅读

【主题】固态微波毫米波器件与5G应用

【嘉宾】黄伟复旦大学微电子学院研究员,高级工程师

报告主要分两部分内容,第一个是讲5G通讯的相关应用和架构体系。第二部分讲微波毫米波半导体技术,主要分为器件关键技术和先进集成技术。


第二部分内容我们结合器件关键技术和先进集成技术来阐述微波半导体技术的重要性。

责任编辑:xj

原文标题:固态微波毫米波器件与5G应用

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ADL5367 900 MHz 平衡混频器,内置高端本振(LO)缓冲器和RF巴伦

AD8346 2.5 GHz 直接变频正交调制器

和特点 输出频率范围:800 MHz至2.5 GHz I/Q基带频率范围:DC至70 MHz 输出功率:–3 dBm P1 dB 本底噪声:–147 dBm/Hz 正交相位精度:1°(均方根值) 振幅平衡:0.2 dB 低功耗,具有省电功能 2.7 V至5.5 V单电源 与 AD8345 / AD8349引脚兼容 产品详情 AD8346是一款硅I/Q正交调制器,设计用于800 MHz至2.5 GHz频率范围。该器件针对低功耗应用进行了优化,对于给定的电源电流,仍能提供极低的本底噪声和高输出功率。AD8346只需要–10 dBm LO驱动电平,提供额定50 Ω缓冲输出。该器件可提供出色的振幅和相位平衡以及边带抑制特性,支持高阶/高容量QAM调制无线电。此外,AD8346已经过测试,用于直接上变频CDMA IS95调试器时,可提供–72dBc ACPR。AD8346采用16引脚超薄紧缩小型(TSSOP)封装,额定温度范围为–40°C至+85°C。供货提供样片和评估板,产品型号分别为AD8346ARU和AD8346-EVAL。其它调制器/解调器产品AD8345 - 250MHz - 1GHz RF / IF正交调制器AD8347 – 800MHz - 2.7 GHz RF / IF正交解调器AD8349 – 800MHz - 2.7 GHz直接上变频正交调制器 方框图...
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AD8346 2.5 GHz 直接变频正交调制器

HMC1040-DIE 20 GHz 至 44 GHz、GaAs、pHEMT、MMIC、低噪声放大器

和特点 低噪声指数:2 dB(典型值) 高增益:25.0 dB(典型值) P1dB 输出功率:13.5 dBm,24 GHz 至 40 GHz 高输出 IP3:25.5 dBm(典型值) 裸片尺寸:1.309 mm × 1.48 × 0.102 mm 产品详情 HMC1040CHIPS 是一款砷化镓 (GaAs)、赝晶高电子迁移率晶体管 (pHEMT)、微波单片集成电路 (MMIC) 低噪声宽带放大器,工作范围为 20 GHz 至 44 GHz。HMC1040CHIPS 具有自偏置功能,并提供 25.0 dB 的典型增益、2 dB 的典型噪声指数和 25.5 dBm 的典型输出三阶交调点 (IP3),只需要 65 mA 电流,2.5 V 电源电压。15.5 dBm 的典型饱和输出功率 (PSAT) 可以使低噪声放大器 (LNA) 用作 Analog Devices, Inc. 众多平衡式同样正交 (I/Q) 或镜频抑制混频器的本地振荡器 (LO) 驱动器。HMC1040CHIPS 还具有可在内部匹配至 50 Ω 的输入和输出,使其适用于基于表面安装技术 (SMT) 的高容量微波无线电应用。应用 软件定义无线电 电子战 雷达应用 卫星通信 电子战 仪器仪表 电信 方框图...
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HMC1040-DIE 20 GHz 至 44 GHz、GaAs、pHEMT、MMIC、低噪声放大器

AD8341 RF矢量调制器,1.5 GHz 至2.4 GHz

和特点 工作频率范围:1.5 GHz至2.4 GHz 幅度控制范围:30 dB 笛卡尔I/Q基带频率范围:DC至230 MHz 输出三阶交调截点:+17.5 dBm 相位控制范围:360° 输出1dB压缩点:+8.5 dBm 输出开关禁用功能 5V单电源 与AD8340引脚兼容 产品详情 单芯片RF振幅与移相器AD8341是一款高性能RF矢量调制器,输入频率范围为1.5 GHz至2.4 GHz,可连续、独立地调整振幅和相位。通过宽带笛卡尔I/Q接口,可实现完整的360°相位调整和30 dB以上的增益控制。I和Q接口提供230 MHz的全功率信号带宽,可通过单端或差分方式驱动,具有±500 mV满量程输入。AD8341采用24引脚LFCSP封装,额定温度范围为–40°C至+85°C。供货提供样片和评估板,产品型号分别为AD8341ACP和AD8341-EVAL。同类产品AD8302 - 低频至2.7 GHz RF/IF增益相位检波器AD8340 - RF矢量调制器,700 MHz至1000 MHz其它调制器/解调器产品AD8345 - 250 MHz至1000 MHz低噪声RF/IF调制器AD8346 - 800 MHz至2.5 GHz低功耗直接上变频调制器AD8347 - 800 MHz至2.7 GHz直接变频解调器AD8348 - 50 MHz至1000 MHz RF/IF正交解调器AD...
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AD8341 RF矢量调制器,1.5 GHz 至2.4 GHz

ADL6010 快速响应、45 dB 范围、 0.5 至 40 GHz 功率检波器

和特点 具有线性度的肖特基二极管检波器 宽带50 Ω输入阻抗 具有最小斜率变化的精确响应范围:0.5 GHz至43.5 GHz 输入范围:−30 dBm至+15 dBm,参考50 Ω 出色的温度稳定性 2.1 V/VPEAK(输出电压根据输入峰值电压)斜率(10 GHz) 快速包络带宽: 40 MHz 快速输出上升时间: 4 ns 低功耗: 1.6 mA (5.0 V) 2 mm x 2 mm、6引脚LFCSP封装 产品详情 ADL6010是一款多功能微波频谱宽带包络检波器, 以单个易于使用的6引脚封装提供一流的精度和极低的功耗(8 mW)。 该器件输出的基带电压与射频(RF)输入信号的瞬时幅度成正比。 它的RF输入具有非常小的斜率变化,以便包络从0.5 GHz到43.5 GHz的输出传递函数检波器单元使用专利的八肖特基二极管阵列,后接新颖的线性化电路,可创建相对于输入电压幅度,总比例因子(或传递增益)标称值为?2.2的线性电压表虽然ADL6010本质上并不是一款功率响应器件,但以这种方式指定输入依然是很方便的。 因此,相对于50 Ω源输入阻抗,允许的输入功率范围为−30 dBm至+15 dBm。 对应的输入电压幅度为11.2 mV至1.8 V,产生范围从25 mV左右到4 V以上共模(COMM)的准直流输出。平衡检波器拓扑...
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ADL6010 快速响应、45 dB 范围、 0.5 至 40 GHz 功率检波器

HMC253AQS24 GAAS MMIC SP8T非反射式开关,DC - 2.5 GHz

和特点 低插入损耗(2 GHz):1.1dB 单正电源:Vdd = +5V 集成式3:8 TTL解码器 24引脚QSOP封装 产品详情 HMC253AQS24和HMC253AQS24E均为低成本非反射SP8T开关,采用24引脚QSOP封装,宽带工作频率范围为DC至2.5 GHz。该开关提供单正偏置和真TTL/CMOS兼容性。该开关上集成了3:8解码器,仅需三个控制线和一个正偏置即可选择每个路径。HMC253AQS24和HMC253AQS24E SP8T将替代SP4T和SPDT MMIC开关的多种配置。应用 CATV/DBS CDMA 蜂窝/PCS 方框图...
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HMC253AQS24 GAAS MMIC SP8T非反射式开关,DC - 2.5 GHz

HMC647A GaAs MMIC 6位数字移相器,2.5-3.1 GHz

和特点 低RMS相位误差: 1.5° 低插入损耗: 4 dB 高线性度: +50 dBm 正控制逻辑 360°覆盖,LSB = 5.625° 28引脚QFN无引脚SMT封装: 36mm2产品详情 HMC647ALP6E是一款6位数字移相器,额定频率范围为2.5至3.1 GHz,提供360度相位覆盖,LSB为5.625度。 HMC647ALP6E在所有相态具有1.5度的极低RMS相位误差及±0.4 dB的极低插入损耗变化。 此款高精度移相器通过0/+5V的正控制逻辑控制。HMC647ALP6E采用紧凑型6x6 mm塑料无引脚SMT封装,内部匹配50 Ohms,无需任何外部元件。 应用 EW接收器 气象和军用雷达 卫星通信 波束成形模块 相位抵消 方框图...
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HMC647A GaAs MMIC 6位数字移相器,2.5-3.1 GHz

ADMV1011 17 GHz至24 GHz、GaAs、MMIC、I/Q上变频器

和特点 RF输出频率范围:17 GHz至24 GHz IF输入频率范围:2 GHz至4 GHz LO输入频率范围:8GHz至12 GHz,集成2×乘法器 边带抑制:32 dB(下边带) P1dB:25 dBm 增益调节:30 dB 输出IP3:33 dBm 匹配50 Ω RF输出、LO输入和IF输入 32引脚、4.9 mm × 4.9 mm LCC封装 产品详情 ADMV1011是一款采用紧凑的砷化镓(GaAs)设计、单芯片微波集成电路(MMIC)、双边带(DSB)上变频器,采用符合RoHS标准的封装,针对工作频率范围为17 GHz至24 GHz的点对点微波无线电设计进行优化。ADMV1011提供21 dB的转换增益,具有针对下边带和上边带的32 dBc和23 dBc边带抑制性能。ADMV1011采用射频(RF)放大器,前接由驱动放大器驱动集成2×乘法器的本振(LO)的同相/正交(I/Q)双平衡混频器。还提供IF1和IF2混频器输入,需通过外部90°混合选择所需的边带。I/Q混频器拓扑结构则降低了干扰边带的滤波要求。ADMV1011为混合型DSB上变频器的小型替代器件,它无需线焊,可以使用表贴制造装配。ADMV1011上变频器采用紧凑的散热增强型、4.9 mm × 4.9 mm LCC封装。ADMV1011工作温度范围为−40°C至+85°...
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ADMV1011 17 GHz至24 GHz、GaAs、MMIC、I/Q上变频器

AD8343 DC至2.5 GHz 、高IP3有源混频器

和特点 高性能有源混频器 宽带操作,频率最高达2.5 GHz 转换增益:7 dB 输入IP3:16.5 dBm LO驱动:–10 dBm 噪声系数:14 dB 输入P1dB:2.8 dBm 差分LO、IF和RF端口 50 Ω LO输入阻抗 单电源供电:5 V(50 mA,典型值) 省电模式:20 µA(典型值)产品详情 AD8343是一款高性能、宽带有源混频器,具有极低交调失真,所有端口均具有宽带宽,非常适合要求严格的发射应用或接收通道应用。AD8343的典型变频增益为7 dB。集成的LO驱动器以低LO驱动电平,支持50 Ω差分输入阻抗,有助于将外部元件数降至最少。开发差分输入可以直接与差分滤波器接口,或通过平衡-不平衡变换器(变压器)驱动,由单端源提供平衡驱动。开集差分输出可以用来驱动差分中频信号接口,或通过匹配网络或变压器转换为单端信号。以VPOS电源电压为中心时,输出摆幅为±1 V。LO驱动器电路的典型功耗为15 mA。可利用两个外部电阻来设置混频器内核电流,以达到要求的性能,总电流为20 mA至60 mA。采用5 V单电源供电时,相应的功耗为100 mW至300 mW。AD8343采用ADI公司的高性能25 GHz硅双极性IC工艺制造,提供14引脚TSSOP封装,工作温度范围为−...
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AD8343 DC至2.5 GHz 、高IP3有源混频器

ADF7023 高性能、低功耗ISM频段FSK/GFSK/OOK/MSK/GMSK收发器IC

和特点 超低功耗、高性能收发器 工作频段862 MHz至928 MHz431 MHz至464 MHz 支持的数据速率:1 kbps至300 kbps 电源电压范围:2.2 V至3.6 V 单端和差分PA 中频带宽可编程的低中频接收机:100 kHz、150 kHz、200 kHz、300 kHz 接收机灵敏度(BER)−116 dBm(1.0 kbps,2FSK、GFSK)−107.5 dBm(38.4 kbps,2FSK、GFSK)−102.5 dBm(150 kbps,GFSK、GMSK)−100 dBm(300 kbps,GFSK、GMS)−104 dBm(19.2 kbps,OOK) 极低功耗 RF输出功率范围:−20 dBm至+13.5 dBm(单端PA) 欲了解更多特性,请参考数据手册产品详情 ADF7023是一款工作在862 MHz至931 MHz和431 MHz至464 MHz频段的极低功耗、高集成度2FSK/GFSK/OOK/MSK/GMSK收发器,这些频段覆盖免许可的433MHz、868MHz和915MHz ISM频段。它适合欧洲ETSI EN300-220、北美FCC (Part 15)、中国短程无线监管标准或其它类似地区标准下的电路应用。支持1 kbps至300 kbps的数据速率。发射RF频率合成器包含一个VCO和一个输出通道频率分辨率为400 Hz的低噪声小数N分频锁相环(PLL)。VCO的工作频...
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ADF7023 高性能、低功耗ISM频段FSK/GFSK/OOK/MSK/GMSK收发器IC

HMC-C584 0.1 GHz至40 GHz、31 dB、5位数字衰减器

和特点 1.0 dB LSB步进至31 dB 每位单正控制线 误码率:±1.0 dB(典型值) 输入IP3: 43 dBm CMOS兼容控制 密封模块 可现场更换的K型连接器 工作温度: -55℃至+85℃ 产品详情 HMC-C584是一款0.1 GHz至40 GHz、5位、砷化镓(GaAs) IC数字衰减器,封装在微型密封模块中。 这款宽带衰减器具有7 dB的典型插入损耗和43 dBm的输入IP3,位值为1 dB (LSB)、2 dB、4 dB、8 dB和16 dB,总衰减范围为31 dB。 该器件的衰减精度很高,典型步长误差为±1.0 dB。 五个控制电压输入在0 V和5 V之间切换,用于选择每个衰减状态。 可移除的K型连接器可以拆卸,以便将模块的输入/输出引脚直接连接到微带或共面电路。应用 光纤和宽带电信 微波无线电和VSAT 军用无线电、雷达和电子对抗(ECM) 空间系统 测试仪器仪表 方框图...
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HMC-C584 0.1 GHz至40 GHz、31 dB、5位数字衰减器

ADRF6601 750 MHz至1160 MHz接收混频器,集成小数N分频PLL和VCO

和特点 集成小数N分频PLL的接收混频器 RF输入频率范围:300 MHz至2500 MHz 内部LO频率范围:750 MHz至1160 MHz 输入P1dB:14.5 dBm 输入IP3:31 dBm 通过外部引脚优化IIP3 SSB噪声系数IP3SET引脚断开:13.5 dBIP3SET引脚接3.3 V电压:14.6 dB 电压转换增益:6.7 dB 200 Ω IF输出匹配阻抗 IF 3 dB带宽:500 MHz 可通过三线式SPI接口进行编程 40引脚、6 mm × 6 mm LFCSP封装 产品详情 ADRF6601是一款高动态范围有源混频器,集成锁相环(PLL)和压控振荡器(VCO)。PLL/频率合成器利用小数N分频PLL产生fLO输入,供给混频器。基准输入可以进行分频或倍频,然后施加于PLL鉴频鉴相器(PFD)。PLL支持12 MHz至160 MHz范围内的输入基准频率。PFD输出控制一个电荷泵,其输出驱动一个片外环路滤波器。然后,环路滤波器输出施加于一个集成式VCO。VCO输出(2 × fLO)再施加于一个LO分频器和一个可编程PLL分频器。可编程PLL分频器由一个Σ-Δ调制器(SDM)进行控制。SDM的模数可以在1至2047范围内编程。有源混频器可将单端50 Ω RF输入转换为200 Ω差分IF输出。...
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ADRF6601 750 MHz至1160 MHz接收混频器,集成小数N分频PLL和VCO

ADRF6720-27 宽带(400 MHz至3 GHz)正交调制器,集成PLL/VCO和2.68 V输入偏置

和特点 集成小数N分频PLL的I/Q调制器 RF输出频率范围: 400 MHz至3,000 MHz 内部LO频率范围: 356.25 MHz至2855 MHz 输出P1dB: 10.8 dBm (2140 MHz) 输出IP3: 31.1 dBm (2140 MHz) 载波馈通: −44.3 dBm (2140 MHz) 边带抑制: -40.8 dBc(2,140 MHz) 噪底: −159.5 dBm/Hz (2140 MHz) 基带1 dB调制带宽: >1000 MHz 基带输入偏置电平: 2.68 V 电源: 3.3 V /425 mA 集成式RF可调谐巴伦,允许单端RF输出 多核集成式VCO HD3/IP3优化 边带抑制和载波馈通优化 高端/低端LO注入 可通过三线式串行端口接口(SPI)进行编程 40引脚6 mm x 6 mm LFCSP封装 产品详情 ADRF6720-27是一款集成频率合成器的宽带正交调制器,非常适合用于3G和4G通信系统。 ADRF6720-27内置一个高线性度宽带调制器、一个集成式小数N分频锁相环(PLL),以及四个低相位噪声多核压控振荡器(VCO)。 ADRF6720-27本振(LO)信号可从内部通过片内整数N分频或小数N分频频率合成器产生,也可从外部通过高频、低相位噪声LO信号产生。 内部集成式频率合成器利用多核VCO,实现356.25 MHz到28...
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ADRF6720-27 宽带(400 MHz至3 GHz)正交调制器,集成PLL/VCO和2.68 V输入偏置

ADRF6658 集成IF放大器的宽带双通道RX混频器

和特点 宽带、双通道、有源下变频混频器 低失真、快速建立、IF DGA RF输入频率范围:690 MHz至3.8 GHz RF输入端的可编程巴伦 差分和单端LO输入模式 差分IF输出阻抗:100 Ω 可通过三线式串行端口接口(SPI)进行编程 对于RF=1950 MHz、IF=281 MHz、高线性度模式: 电压转换增益,包括IF滤波器损耗:−5至+26.5 dB (更多详细信息,请参见数据手册) 灵活的省电模式,针对低功耗操作 通道使能后的上电时间:100 ns,典型值 3.3 V单电源 高线性度模式:440 mA 低功耗模式:260 mA 产品详情 ADRF6658是一款高性能、低功耗、宽带、双通道无线电频率(RF)下变频器,集成中频(IF)数字控制放大器(DGA),适用于宽带、低失真基站无线电接收机。 双通道Rx混频器为双平衡吉尔伯特单元混频器,具有高线性度和出色的图像抑制能力。 两款混频器均可将50 Ω RF输入转换为开集宽带IF输出。 在混频器输入前,RF输入端的内部可调谐巴伦可抑制RF信号谐波并衰减带外信号,从而减少输入反射和带外干扰信号。 灵活的本振(LO)架构允许使用差分或单端LO信号。 双通道IF DGA基于ADL5201和ADL5202,固定差分输出...
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ADRF6658 集成IF放大器的宽带双通道RX混频器

HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz

和特点 频段:57 - 64 GHz RF信号带宽:最高达1.8 GHz 针对1 dB压缩的输出功率:15 dBm 增益:5 - 35 dB 数字和模拟RF和IF增益控制 集成频率合成器 集成镜像抑制滤波器 部分外置的环路滤波器 支持外部LO 片内温度传感器 支持256-QAM调制 集成MSK调制器 通用模拟I/Q基带接口 三线式串行数字接口 符合RoHS标准的65引脚晶圆级球栅阵列封装 产品详情 HMC6300BG46是一款完整的毫米波发射器集成电路,采用符合RoHS标准的6 mm x 4 mm晶圆级球栅阵列(WLBGA)封装,工作频率范围为57 GHz至64 GHz,调制带宽高达1.8 GHz。集成式频率合成器在250、500或540 MHz步长下进行调谐,具有出色的相位噪声,支持高达64-QAM的调制。或者,可以注入外部LO,它支持用户可选LO特性或相位相干发射和接收操作以及高达256-QAM的调制。通过通用模拟基带IQ接口提供对各种调制格式的支持。发射器芯片还支持专用FSK、MSK、OOK调制格式,从而实现更低成本和功耗的串行数据链路,而无需使用高速数据转换器。差分输出向100 Ω负载提供高达15 dBm的线性输出功率。同时支持单端操作,最高12 dBm。与HMC6301BG46一起,完整的60 G...
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HMC6300 60 GHz毫米波发射器,57 GHz - 64 GHz