0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

具有1.5dB NF LNA的Rx波束成形解决方案

星星科技指导员 来源:瑞萨电子 作者:Pavel Borodulin 2022-04-26 14:44 次阅读

在最近对 17.7-21.2 GHz 的 Ka Satcom Rx 频段中的新型 1.5dB 噪声系数低噪声放大器 IC 进行的实验室测试中,我们成功地实现了 1.6dB 的整体级联噪声系数,而当今最先进的和功耗仅为 31 mW/ch。这一行业记录为用于具有两个同步波束的电子控制相控阵天线 (ESA) 中的有源波束成形 IC 建立了新的性能基准,与不太灵活、重量更大的单波束机械控制天线相比,大大提高了 ESA 的价值主张。

这些工程原型的测试结果被用于巩固下一代产品的生产性能目标,这些产品将与广泛设计的瑞萨 F692x、F612x 和 F62x2 系列 Ka 波段卫星通信接收 IC 引脚兼容(如图所示) 1 )。凭借完整的接口和引脚兼容性,现有客户将能够升级他们的天线产品,从而以最少的重新设计工作和更快的上市时间实现显着改善的噪声和功率性能。

pYYBAGJnlN2Af0edAAM8mUkammg282.png

图 1 – F612x 和 F692x 产品系列的分立波束成形和 LNA IC(左),具有异构集成波束成形和 LNA 裸片的 F62x2 Ka Satcom 多芯片模块(中),所有三款 IC 都以 25 美分的价格进行尺寸比较(右) )。

对系统性能的影响

在卫星通信中,实现所需的吞吐量和容量完全取决于天线及其电子设备。在卫星的 EIRP 固定的情况下,下行链路预算由地面终端天线的 G/T(天线增益与噪声温度比)控制。这一重要的品质因数直接影响所有应用中通信链路可实现的频谱效率,包括飞行中连接 (IFC)、住宅/企业宽带互联网、海事和移动卫星通信 (SOTM)。

更高的 G/T 可以通过增加 ESA 辐射元件的数量来实现,以实现更高的天线增益 (G)。然而,这是以更大的尺寸、重量和功耗为代价的。提高 G/T 的另一种方法是降低 LNA 的噪声系数,从而降低天线噪声温度 (T)。图 2显示了企业级 58 cm / 4,000 单元 ESA 天线的 G/T 和 LNA NF 之间的关系。LNA NF 对 G/T 影响的放大系数约为 2.5:1,导致我们新展示的 LNA 设计的 G/T 显着提高了 +1dB (22%)。

poYBAGJnlN2AeZx9AAA9foPOZqE515.png

图 2 – 与行业最先进的技术相比,新 LNA 设计的 G/T 提高了 25%

对于 G/T 已经足够高的应用,改进的 LNA NF 可以将 ESA 的尺寸和功耗降低 20%,如图 3和图 4 所示。这种降低是可能的,因为对于恒定的 G/T,LNA 噪声系数每提高 10dB,元件数量和功耗就会降低约 5%。这反过来又减少了 PCB 尺寸、BOM 数量和热管理复杂性,从而降低了整体系统解决方案的成本。

pYYBAGJnlN2ARk8NAAA72k-SkOg833.png

图 3 – 与当前最先进的设计相比,新 LNA 设计所需的元件减少了 20%

poYBAGJnlN2AXw6WAAA6Afde30A770.png

图 4 – 采用新 LNA 设计的相同 G/T 功耗降低 20%

注意:图 2、3 和 4 中给出的计算关系假设圆形天线孔径具有三角形阵列点阵,其大小可在 Fmax、频带中心工作频率和固定极化条件下以 90 度无栅瓣运行。

总之,LNA 是 ESA 平板天线中最关键和影响最大的组件。利用瑞萨电子独特的异构伪芯片 IC 架构以及单独的 LNA 和波束成形芯片,我们能够快速发展完整的Rx波束成形解决方案,以满足对经济实惠的相控阵天线日益增长的商业需求,同时还为新颖多样的天线架构提供设计灵活性。

审核编辑:郭婷


声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 芯片
    +关注

    关注

    455

    文章

    50756

    浏览量

    423353
  • 互联网
    +关注

    关注

    54

    文章

    11152

    浏览量

    103266
  • 瑞萨电子
    +关注

    关注

    37

    文章

    2861

    浏览量

    72194
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    基于瑞萨电子RX MCU的电机控制解决方案

    本次给大家介绍基于瑞萨电子RX电机控制MCU的电机控制解决方案RX家族32位高功效MCU包含四个产品系列:具有最优性能和最强功能的旗舰RX
    的头像 发表于 12-10 17:15 307次阅读
    基于瑞萨电子<b class='flag-5'>RX</b> MCU的电机控制<b class='flag-5'>解决方案</b>

    相控阵雷达电源芯片详解

    提供探索波束成形波束转向、天线衰减、频率调制连续波(FMCW) 雷达和合成孔径成像的机会。具有8阵元相控阵、10GHz至10.5GHz工作频率范围、360°相位调整(带2.8° 分辨率)和31
    发表于 11-17 10:53

    将TX7332配置为片上波束成型,LDO工作在动态功率模式,但是给SYNC触发信号后没有脉冲输出的原因?

    首先,我通过读写测试,确定了SPI通信是没有问题的。 然后,我将TX7332配置为片上波束成型,LDO工作在动态功率模式,但是给SYNC触发信号后,没有脉冲输出。 这可能是什么问题呢?
    发表于 11-13 07:58

    使用了AIC3204的AGC功能后,底噪明显怎么解决?

    ,0x61}, // Left Channel AGC Target Level = -24.0dBFS // Left Channel AGC Gain Hysteresis is ±1.5dB {0x00
    发表于 11-05 07:24

    tpa3255在带4欧负载输出时测试频响曲线到20KHZ时已经掉下来1.5db,为什么?如何解决?

    tpa3255在带4欧负载输出时测试频响曲线到20KHZ时已经掉下来1.5db,但是在同威廉希尔官方网站 8欧负载下到20KHZ时频响曲线基本上是平的。 请问此问题改如何解决。谢谢!
    发表于 10-16 08:29

    详谈7麦阵列

    7麦阵列凭借其多方位拾音、波束成形、噪声抑制和回声消除等强大功能,在各种现代化应用场景中都发挥着关键作用。无论是在家用设备、车载系统、会议室、虚拟现实,还是医疗和安全领域,7麦阵列都提升了设备的智能化和用户体验。
    的头像 发表于 10-09 20:07 166次阅读
    详谈7麦阵列

    相控阵雷达技术的开发方案

    由于强调将相控阵变成实用设备,因此建造了一个900MHz、十六元件线性阵列固定装置作为阵列测试台,可以尝试、测试和练习阵列组件,如天线元件、低噪声放大器、中频(IF)放大器、混频器、发射器和波束成形技术。
    发表于 04-24 09:29 905次阅读
    相控阵雷达技术的开发<b class='flag-5'>方案</b>

    ~实现业界最低消耗电流~ 用于 GNSS的低功耗宽频带 LNA“NT1195”开始供样品

    产品特点 1. 同时实现低消耗电流和低噪声系数(NF)、高增益特性 通过我们多年培育的独特技术,实现了1.9mA的超低消耗电流和0.7dB的低噪声系数(NF)以及18dB的高增益特性。
    的头像 发表于 04-23 13:43 412次阅读
    ~实现业界最低消耗电流~ 用于 GNSS的低功耗宽频带 <b class='flag-5'>LNA</b>“NT1195”开始供样品

    Coherent推出用于光束准直和耦合的全面微透镜阵列解决方案

    插拔外形和未来CPO/共封装光学解决方案)、(OCS)光威廉希尔官方网站 开关以及激光雷达(LiDAR)、光检测和测距系统等苛刻应用中对高性能波束成形日益增长的需求。
    的头像 发表于 03-27 09:16 491次阅读

    相控阵雷达中和差波束目的和差波束原理介绍

    将接收支路进行加权后相加则就形成了和波束通道。如果想引入差波束通道,则需在前端将阵列一分为二,将两个阵列分别进行求和和作差,以此获得一个和波束通道,以及一个差波束通道。
    发表于 03-15 14:31 5276次阅读
    相控阵雷达中和差<b class='flag-5'>波束</b>目的和差<b class='flag-5'>波束</b>原理介绍

    是德科技为英特尔公司提供Open RAN Studio解决方案

    提供性能优化解决方案,支持 Intel PSG 的大规模 MIMO 波束赋形技术
    的头像 发表于 03-13 14:56 608次阅读

    相控阵天线在星地融合网络应用的关键技术

    数字波束成形的典型应用是 Satixfy 公司L频段32通道数字采样延时芯片Prime,该芯片可实现任意极化的数字控制,多个芯片级联支持大规模数字阵列形成。
    发表于 02-28 10:29 4147次阅读
    相控阵天线在星地融合网络应用的关键技术

    天线系统:波束成形波束控制间的区别

    如果阵列中的所有元件都是各向同性的,即它们在各个方向上均匀辐射,它们都具有相同的增益,并且由相同相位和功率的信号驱动,则合成光束将直接指向它们所安装的平面。
    的头像 发表于 02-09 01:46 1177次阅读

    Tower Semiconductor与瑞萨合作制造基于SiGe的波束成形IC

    高价值模拟半导体代工解决方案的领先厂商Tower Semiconductor今日宣布与瑞萨电子建立战略合作伙伴关系。双方将利用Tower的先进大批量高性能SiGe BiCMOS技术,共同制造基于SiGe的波束成形集成威廉希尔官方网站 (IC)。
    的头像 发表于 02-05 10:15 912次阅读

    5G毫米波相控阵通信射频芯片有哪些

    2.相控阵芯片:相控阵芯片是5G毫米波相控阵通信射频芯片的核心部分。它集成了多个发射和接收天线单元,通过调整每个单元的相位和幅度,实现对发射信号的波束成形和对接收信号的波束跟踪。相控阵芯片通常由多个BCP54基带芯片和射频芯片组成,能够实现高精度的
    的头像 发表于 01-09 13:06 1528次阅读