ADMV4928 37.0 GHz至43.5 GHz发射/接收双极化波束形成器技术手册

概述

ADMV4928是一款绝缘体上硅(SOI)、37.0 GHz至43.5 GHz、mmW 5G波束形成器。RF集成电路(RFIC)高度集成，包含16个独立的发射和接收通道。ADMV4928通过独立的RFV和RFH输入/输出支持八个水平和八个垂直极化天线。
数据表：*附件：ADMV4928 37.0 GHz至43.5 GHz发射 接收双极化波束形成器技术手册.pdf

在发射模式下，RFV输入和RFH输入信号均馈入单独的放大器中。放大器后的每个路径通过1:8功率分路器分成八个独立的通道。在接收模式下，输入信号通过垂直或水平接收通道，并通过两个独立的8:1组合器组合到公共RFV引脚或RFH引脚。在任一模式下，每个发射和接收通道包括矢量调制器(VM)用于控制相位，以及两个数字可变增益放大器(DVGA)用于控制幅度。VM在发射或接收模式下提供全360°相位调整范围，以提供6位分辨率，实现5.625°相位步长。为发射和接收VM提供相位步长策略以确保实现优化的相位步长性能。发射模式下的总DVGA动态范围为34.5，可提供6位分辨率以实现0.5 dB幅度步长，提供5位分辨率则实现1 dB幅度步长。在接收模式下，总动态范围为28 dB，可提供5位分辨率以实现0.5 dB幅度步长，提供5位分辨率则实现1 dB幅度步长。DVGA在整个增益范围内提供平坦的相位响应。AN-2074应用笔记ADMV4928应用笔记中提供DVGA1和DVGA2的增益策略以确保在整个衰减范围内实现优化性能，在发射模式下针对0 dB至34.5 dB衰减提供0.5 dB步进分辨率，在接收模式下针对0 dB至28 dB衰减提供0.5 dB步进分辨率。发射通道包含单独的发射功率检波器以检测调制或连续波信号，从而校准每个通道增益以及通道间增益不匹配。每个接收通道包含RF功率过载电路（接收通道过载检测电路）以防因阻塞情况对器件可能造成损坏。ADMV4928 RF端口可以直接连接至贴片天线以构建双极化mmW 5G子阵列。

ADMV4928可通过3线式或4线式串行端口接口(SPI)进行编程。片上集成低压差(LDO)稳压器可为SPI电路生成1.0 V电源电压，从而降低所需的电源域数。提供各种SPI模式，可在正常工作期间实现快速启动和控制。可以单独设置每个通道的幅度和相位或可使用片内存储器同时编程多个通道以实现波束成形。片内存储器最多可以存储2048个波束位置，这些位置可在发射模式或接收模式下针对水平通道和垂直通道进行分配。片内非易失性存储器(NVM)用于存储出厂时每个独立通道的校准增益、相位偏移系数和基准值。可基于这些值执行通道间或芯片间校准。此外，四个地址引脚(CHIP_ADDx)可对同一串行线路上的最多16个器件进行独立SPI控制。如需使用相同的指令通过同一串行线路控制多个器件，请通过外部使能引脚(BR_EN)激活广播模式。专用的水平和垂直极化负载引脚（LOAD_V和LOAD_H）可同步同一阵列中的所有器件。提供水平和垂直极化发射模式和接收模式控制引脚（TRX_H或TRX_V），可实现发射模式和接收模式之间的快速切换。

ADMV4928采用紧凑的239球、10 mm × 7 mm芯片级球栅阵列封装(CSP_BGA)。ADMV4928在−40°C至+95°C的外壳温度 (T C )范围内工作。这种CSP_BGA封装能够从封装的顶部对ADMV4928进行散热，以实现高效散热，并允许在印刷电路板(PCB)的另一侧灵活放置天线。

应用

• mmW 5G应用
• 宽带通信

特性

• RF范围：37.0 GHz至43.5 GHz
• 输出功率 >11.5 dBm（3% EVM，400 MHz 64 QAM 5G NR波形，每通道仅为340 mW）
• 使用5G NR、WiFi 5、WiFi 6和CPE UL波形实现完整的特性
• 在5G NR宽通道带宽下不会降低EVM性能
• 16个可配置的发射和接收通道
• 双极化、8个水平和8个垂直通道
• 快速TDD开关时间（使用TRX_x引脚）
• 匹配50 Ω、单端RF输入和输出
• 单个发射器通道功率检波器和温度传感器
• 集成单个接收通道过载检测电路
• 高分辨率、6位VM用于控制相位
• 高分辨率、6位和5位DVGA用于控制幅度
• 存储器用于2048个共用发射和接收波束位置
• NVM用于相位和增益校准
• 需要双电源：1.8 V和1.2 V（集成片内LDO稳压器可提供1.0 V电压）
• 3线式或4线式SPI支持高达133 MHz的SPI时钟速度（参阅AN-2074应用笔记ADMV4928应用笔记）
• 239引脚、10 mm × 7 mm CSP_BGA封装

功能框图