Millimeterwellen-5G-Chipsatz von Analog Devices deckt das gesamte 5G NR FR2-Spektrum ab und ermöglicht einfachere und kleinere Funklösungen

Angesichts der weltweit steigenden Verbreitung der 5G-Technik sind die Betreiber zunehmend gefordert, die Rollout-Kosten zu senken und ihre Netzabdeckung gleichzeitig durch energieeffizientere, leichtere und zuverlässigere Funkeinheiten zu erweitern Notwendig hierfür sind hochgradig lineare, kompakte und energieeffiziente Breitband-Produkte, die die Wiederverwendung vorhandener Designs in mehreren Frequenzbändern zulassen, ohne dass Kompromisse an der Qualität oder der Leistungsfähigkeit erforderlich sind. Der mmW-Frontend-Chipsatz von ADI gestattet OEMs eine Abkehr vom Schmalband-Paradigma, bei dem konkurrierende Lösungen weniger Bandbreite in Kauf genommen haben, um die Designumsetzung zu vereinfachen und die HF-Performance zu verbessern, und bei denen gleichzeitig entscheidende Intellectual-Property-Elemente wie etwa Packaging, Test und thermische Modellierung ausgelagert wurden.

Der neue Chipsatz besteht aus zwei einkanaligen (1T1R) Auf/Abwärtswandlern (Up/Downconverters, UDCs) und zwei 16-kanaligen Dual-Polarisations-Beamformern auf der Basis eines fortschrittlichen CMOS-Prozesses. Die von den Beamformern gebotene Energieeffizienz und lineare Ausgangsleistung macht es möglich, Abmessungen, Gewicht, Stromverbrauch und Kosten von mmW-basierten Phased-Array-Designs gegenüber konkurrierenden Lösungen zu reduzieren. Die Full-Band-UDCs mit ihren hohen Treiberpegeln machen Varianten für bestimmte Frequenzbänder überflüssig und ermöglichen überdies den Verzicht auf separate Treiberstufen, sodass sich der Bauteileaufwand verringert. Nicht zuletzt gestattet der Chipsatz die problemlose Nutzung von Phased-Array-Kalibrierfunktionen bei laufendem Betrieb im Feld, zusätzlich zum werksseitigen Abgleich mit patentiertem IP im nichtflüchtigen Speicher (NVM). OEMs vermeiden hierdurch die Restriktionen der bisherigen, rein NVM-basierten Designs, die nur eine einmalige, werksseitige Kalibrierung des Beamformers ermöglichten, ohne Nicht-Idealitäten außerhalb der ICs zu berücksichtigen, was zu suboptimalen Kalibrierresultaten führte.

Der mmW 5G-Frontend-Chipsatz von Analog Devices besteht aus folgenden Komponenten:

• ADMV4828 — 16-kanaliger Single-Chip-Beamformer für das gesamte Band von 24 – 29,5 GHz mit einer Ausgangsleistung von >12,5 dBm, bei 3 % EVM mit einem 400 MHz 64QAM 5G NR-Signal. Die Leistungsaufnahme beträgt dabei lediglich 310 mW pro Kanal: analog.com/admv4828

• ADMV4928 — 16-kanaliger Single-Chip-Beamformer für das gesamte Band von 37 bis 43,5 GHz mit einer Ausgangsleistung von >11,5 dBm, bei 3 % EVM mit einem 400 MHz 64QAM 5G NR-Signal sowie einer Leistungsaufnahme von nur 340 mW pro Kanal: analog.com/admv4928

• ADMV1128 — Breitband-UDC (24 GHz bis 29,5 GHz) mit optionalem, on- Chip HF-Schalter und hybriden x2/x4-LO-Multiplizierer-Betriebsarten sowie Basisband-IQ-Unterstützung: analog.com/admv1128

• ADMV1139 — Breitband-UDC (37 GHz bis 50 GHz) für das künftige 47-GHz-Band sowie die 5G-NR-Bänder von 37 bis 43,5 GHz in Single-Chip-Ausführung mit optionalem, chipintegriertem HF-Switch-, Hybrid- und Basisband-IQ-Unterstützung: analog.com/admv1139

Dank langjähriger Erfahrung im Bereich der mmW-Signalketten-Lösungen kann Analog Devices mit umfassendem, eigenem Qualitätsmanagement und eigener Gehäuseentwicklung aufwarten, sodass Entwickler in kurzer Zeit zuverlässige, vollständig optimierte und individualisierbare 5G-Funklösungen entwickeln können.