ADMV49281：37.0 GHz 至 43.5 GHz 收发双极化波束形成器

在毫米波 5G 应用和宽带通信领域，一款高性能的波束形成器对于提升通信质量和效率至关重要。今天我们就来详细了解一下 ADMV49281 这款 37.0 GHz 至 43.5 GHz 收发双极化波束形成器。

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特性亮点

射频范围与通道配置

ADMV49281 的 RF 范围为 37.0 GHz 至 43.5 GHz，具备 16 个可配置（2 × 8）的收发通道。这种配置为通信系统提供了丰富的通道资源，能满足多样化的应用需求。

高线性度与高效性能

它拥有高线性度的发射性能，具备高回退和峰值效率，能够支持高达 1600 MHz 的 5G NR 信号带宽。同时，在多种输出功率水平和不同电源电压水平下都能保持高效运行。

双极化设计

采用双极化设计，有 8 个水平通道和 8 个垂直通道，并且配备单端 RF 输入和输出。这种设计可以更好地适应不同的信号传播环境，提高信号的传输质量。

快速 TDD 切换

通过 TRX_x 引脚实现快速 TDD 切换，能够快速适应不同的通信模式，提高系统的响应速度。

温度与功率监测

片上集成了用于收发的温度传感器，以及每个发射通道的功率检测器，并具备数字滤波功能。同时，还能对收发增益进行自动温度补偿，确保系统在不同温度环境下的稳定性。

高精度控制

拥有高分辨率的 6 位矢量调制器，可实现 360° 相位控制，还有 6 位和 5 位的 DVGAs 用于幅度控制。这种高精度的控制能力可以精确调整信号的相位和幅度，提升通信质量。

内存与校准

具备可存储 2048 个共享收发波束位置的内存，以及用于相位和增益校准的非易失性存储器（NVM）。这使得系统能够快速调用不同的波束位置，并且可以进行精确的校准，保证各通道之间的一致性。

电源与接口

需要 3.3 V 和 1.8 V 双电源供电，片上 LDO 电压调节器可提供 1.2 V 和 1.0 V 电源。支持 3 线或 4 线 SPI 接口，最高支持 133 MHz 的 SPI 时钟速度，方便与其他设备进行通信和控制。

应用领域

ADMV49281 主要应用于毫米波 5G 应用和宽带通信领域。在 5G 通信中，它能够提供高效的波束形成功能，增强信号覆盖范围和传输质量；在宽带通信中，其高带宽支持能力可以满足高速数据传输的需求。

工作原理

收发模式

在发射模式下，RFC_V 输入和 RFC_H 输入信号分别进入独立的数字可变增益放大器（DVGAs），经过 DVGAs 后，每个路径通过 1:8 功率分配器分成 8 个独立通道。在接收模式下，输入信号通过垂直或水平接收通道，经过两个独立的 8:1 组合器后，再进入单独的 DVGAs 到公共的 RFC_V 引脚或 RFC_H 引脚。

相位与幅度控制

每个收发通道都包含一个矢量调制器用于控制相位，一个 DVGA 用于控制幅度。矢量调制器在收发模式下都能提供 360° 的相位调整范围，具有 6 位分辨率，相位步长为 5.625°。发射模式下，DVGA 的总动态范围为 34.5 dB，提供 6 位分辨率（0.5 dB 幅度步长）和 5 位分辨率（1 dB 幅度步长）；接收模式下，总动态范围为 28 dB，同样提供相应的分辨率和幅度步长。

功率检测与校准

每个发射通道的功率检测器可以检测调制或连续波信号，用于校准每个通道的增益以及通道间的增益失配。

编程与控制

ADMV49281 可以通过 3 线或 4 线串行端口接口（SPI）进行编程。片上集成的 LDO 电压调节器减少了所需的电源域数量。多种 SPI 模式可实现快速启动和正常运行期间的控制。每个通道的幅度和相位可以单独设置，也可以使用片上内存同时对多个通道进行编程以实现波束形成。片上内存可存储多达 2048 个波束位置，可分配给水平和垂直通道的发射或接收模式。片上非易失性存储器（NVM）用于存储工厂校准的增益和相位偏移系数以及每个通道的参考值，用于通道间或芯片间的校准。此外，四个地址引脚（CHIP_ADDx）允许在同一串行线上独立控制多达 14 个设备，专用的水平和垂直极化负载引脚（LOAD）可实现同一阵列中所有设备的同步，水平和垂直极化的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的快速切换。

封装与工作温度

ADMV49281 采用紧凑的 245 球、11 mm × 7 mm 芯片级封装球栅阵列（CSP_BGA）。它的工作温度范围为 -40°C 至 +95°C，这种封装允许从封装顶部进行散热，实现高效的热管理，同时也便于在印刷电路板（PCB）的另一侧灵活放置天线。

在实际设计中，工程师们需要根据具体的应用场景和需求，充分利用 ADMV49281 的这些特性，以实现高性能的毫米波通信系统。你在使用类似波束形成器时遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享。

如果你想了解更多关于 ADMV49281 的信息，可以联系 [e-mail]。