现代雷达和通信系统依靠相控阵来提供波束成形和波束控制等基本功能。波束成形为无线通信链路提供了许多优势,包括减少干扰、增加范围、扩大服务数量、提高安全性等特征。

相控阵系统通过电子方式控制波束指向与形状,具备快速扫描、多波束形成、抗干扰能力强等优势,其性能取决于波束合成网络的集成度、幅相控制精度及通道一致性。国芯思辰的幅相多功能芯片高集成度、精准幅相调控、低功耗等核心特性,是相控阵系统前端的优选方案。

为面向Ku波段卫星通信相控阵的应用,该国产幅相多功能芯片覆盖了Ku卫通的接收(10.7~12.7GHz)和发射(14~14.5GHz)频段,芯片集成了4路接收、4路发射通道以及对应的功率合成/功率分配网络,是高集成的硅基波束赋形芯片。

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接收和发射各通道均支持6bit幅度和6bit相位控制,采用4线标准SPI逻辑进行寄存器配置和控制支持偏置调节和各个通道的通断控制、收发切换等。同时,单芯片有五个管脚的地址线(ADD0~ADD4)来实现应用中最多32片芯片的串行控制。

芯片内部支持波束存储,方便快速切换波束状态,芯片采用1.2V主电源供电,数字IO采用3.3V供电,数字I0采用标准3.3V CMOS逻辑。

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性能指标:

  • 采用WLCSP(BGA)封装,性能兼容ADMV4680
  • CMOS工艺,量产低成本
  • 发射和接收增益高≥25dB
  • 发射输出功率高OP-1d8功率≥11dBm
  • 工作温度-40℃~85°C
  • 接收10.7~12.7GHz
  • 发射14~14.5GHz
  • 接收/发射时分半双工
  • 4T4R射频通道,集成功分/合成网络
  • 360°范围控相/6bit/LSB=5.6°
  • 31.5dB范围控幅/6bit/LSB=0.5dB
  • 接收NF约3dB
  • 集成温度传感器
  • 集成量化ADC
  • 集成4通道功率检波器
  • 集成波束存储
  • 单独管脚切换收发状态
  • 4线SPI控制
  • WLCSP(BGA)表贴型封装
  • 集成偏置和通道控制

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