مدونة الشركة حول كورفو AWS-0103 X-Band Silicon Beamformer لتطبيقات الرادار و 5G

شركة شنتشن مينغجيادا للإلكترونيات المحدودة توفر وتعيد تدوير Qorvo AWS-0103، وهو مشكل شعاع من السيليكون في نطاق X، مناسب لتطبيقات الرادار والمصفوفات المرحلية لشبكات الجيل الخامس.

Qorvo AWS-0103 هو دائرة متكاملة مشكلة شعاع رباعية النوى، عالية التكامل، تعتمد على السيليكون، تعمل في نطاق X من 8.5 إلى 10.55 جيجاهرتز، مصممة خصيصًا لرادارات المصفوفات المرحلية النشطة وأنظمة محطات قاعدة شبكات الجيل الخامس ذات الموجات المليمترية المرحلية. تدمج هذه الشريحة سلسلة تحكم شعاع كاملة، وتدعم وحدات هوائي رباعية القنوات، وتتميز ببنية إرسال شعاع مفرد واستقبال شعاع مزدوج. من خلال الاستفادة من خصائص الترددات الراديوية عالية الخطية والتحكم الرقمي الدقيق في السعة والطور، فإنها تحسن بشكل فعال حجم ووزن واستهلاك الطاقة والتكلفة الإجمالية (SWaP-C) لأنظمة المصفوفات المرحلية، مما يجعلها مكونًا أساسيًا للترددات الراديوية في مصفوفات AESA في نطاق X.

I. AWS-0103 بنية الأجهزة الأساسية والميزات الرئيسية

1. نطاق تردد التشغيل

نطاق تردد رادار X القياسي من 8.5 جيجاهرتز إلى 10.55 جيجاهرتز يجعله مناسبًا تمامًا لرادارات الأرصاد الجوية، ورادارات الكشف الأمني، والأنظمة المحمولة جواً خفيفة الوزن ذات المصفوفات المرحلية النشطة، وأنظمة الهوائي النشط عالية التردد لشبكات الجيل الخامس.

2. قدرات القنوات

شريحة واحدة تدفع أربعة عناصر إشعاع هوائي؛

مسار الإرسال: خرج شعاع مفرد

مسار الاستقبال: استقبال متوازي بشعاع مزدوج

تتيح بنية الاستقبال المزدوج للشعاع وظائف مثل قياس زاوية النبضة الواحدة والاستقبال ثنائي الاستقطاب، مما يعزز بشكل كبير دقة قياس زاوية هدف الرادار وقدرة مقاومة التشويش.

3. التحكم الرقمي في السعة والطور

تحكم مدمج في الطور 6 بت + تحكم في الكسب 6 بت، مما يتيح تكوينًا مستقلاً للسعة والطور لكل قناة؛ تدعم سجلات ترجيح الشعاع المدمجة على الشريحة التبديل السريع للشعاع على مستوى الميكروثانية وتشكيل الشعاع، مما يلبي متطلبات التتبع المستمر للأهداف المتعددة وخفة الحركة للمسح الإلكتروني.

4. ميزات أداء الترددات الراديوية الرئيسية

تم وضعها كشريحة تشكيل شعاع عالية الخطية (مع تركيز AWS-0101 في نفس السلسلة على الضوضاء المنخفضة و AWS-0103 على الخطية العالية للمدخلات)، تظهر قنوات الاستقبال خطية ممتازة، مما يقمع تشوه الإشارة في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة ويظهر مقاومة فائقة للتداخل بين القنوات؛ يوفر سلسلة الإرسال خرج كسب ثابت، قادر على قيادة وحدات الواجهة الأمامية للترددات الراديوية بشكل مباشر.

5. تصميم التحكم وإمدادات الطاقة

واجهة رقمية SPI قياسية تدعم التتالي المتسلسل لشرائح متعددة، مما يبسط كابلات المصفوفات واسعة النطاق ويقلل من استهلاك موارد الإدخال/الإخراج لوحدة التحكم الرئيسية؛

مصدر طاقة موجب واحد 1.8 فولت، يبسط مخطط إمدادات الطاقة؛

الحزمة: 7 مم × 7 مم، حزمة PQFN مدمجة بـ 56 دبوسًا، تسهل التضمين داخل شبكة وحدات الهوائي المرحلية القائمة على البلاط ومناسبة لتصميمات المصفوفات النحيفة والمسطحة.

II. حلول تكامل نموذجية لـ AWS-0103

يمكن دمج AWS-0103 مع Qorvo AWMF-0106 X-band RF front-end IC (الذي يدمج مضخم طاقة، ومضخم ضوضاء منخفض، ومفتاح إرسال/استقبال) لتشكيل مجموعة شرائح مرسل ومستقبل كاملة، مما يخلق حلاً للترددات الراديوية جاهزًا للتوصيل والتشغيل للهوائيات المرحلية.

يلغي هذا الحل المتكامل الحاجة إلى عدد كبير من مكونات الترددات الراديوية المنفصلة، مما يقلل بشكل كبير من دورة تطوير الأجهزة، ويستخدم على نطاق واسع في رادارات المصفوفات الممسوحة إلكترونيًا النشطة (AESA) خفيفة الوزن وعالية الطاقة.

III. سيناريوهات التطبيق المستهدفة لـ AWS-0103

1. تطبيقات أنظمة الرادار

رادارات مراقبة الطقس، رادارات المراقبة الأمنية منخفضة الارتفاع، رادارات الكشف المينائية/الشاطئية

رادارات AESA (المصفوفات الممسوحة إلكترونيًا النشطة) المحمولة جواً خفيفة الوزن

رادارات الفتحة الاصطناعية الصغيرة (SAR) المثبتة على الطائرات بدون طيار (UAVs)

رادارات تتبع النبضة الواحدة، أنظمة الكشف بالمسح الإلكتروني للأهداف المتعددة

تتيح قدرة الاستقبال بشعاع مزدوج قياس زاوية الهدف عالي الدقة، بينما يتناسب أداء الخطية العالي مع بيئات الكشف الكهرومغناطيسي المعقدة في المناطق الحضرية عالية الكثافة.

2. شبكات الجيل الخامس والاتصالات واسعة النطاق المرحلية

الهوائيات الذكية النشطة لشبكات الجيل الخامس عالية التردد

محطات طرفية مرحلية للاتصالات اللاسلكية واسعة النطاق نقطة إلى نقطة

هوائيات المسح الإلكتروني للاتصالات المتنقلة الأرضية

IV. ملخص قيمة حل AWS-0103

مقارنة بشبكات تشكيل الشعاع التقليدية المبنية باستخدام فواصل الطور والمخففات المنفصلة، تستخدم AWS-0103 حلاً عالي التكامل يعتمد على السيليكون يوفر مزايا متعددة:

تكامل معزز: يتم تحقيق تشكيل الشعاع رباعي القنوات على شريحة واحدة، مما يقلل من عدد المكونات الطرفية ويقلل من مساحة لوحة المصفوفة؛

تبسيط النظام: تقلل بنية التتالي SPI من تعقيد أسلاك التحكم للمصفوفات واسعة النطاق، مما يقصر دورة البحث والتطوير وتصحيح الأخطاء؛

قابلية تكيف مرنة للتطبيق: تتكيف بنية الإرسال المفرد + الاستقبال المزدوج مع متطلبات الاتصالات والرادار، وتدعم قياس زاوية النبضة الواحدة والاستقبال ثنائي الاستقطاب؛

التحكم في التكلفة: تسهل عمليات التصنيع القائمة على السيليكون الإنتاج الضخم على نطاق واسع، مما يوازن بين أداء الترددات الراديوية وتكاليف المكونات؛

مزايا الشكل: الحزمة المدمجة QFN مناسبة للمصفوفات القائمة على البلاط والهوائيات المسطحة خفيفة الوزن، مما يجعلها مثالية للنشر على المنصات المحمولة جواً والمركبة على المركبات والمحمولة.