概述
ADMV4821 是一款硅鍺 （SiGe）、24 GHz 毫米波 （mmW） 至 29.5 GHz 毫米波 5G 波束成形器。RF IC 高度集成，包含 16 個(gè)獨(dú)立通道，具有發(fā)射和接收功能。ADMV4821通過獨(dú)立的 RFV 和 RFH 輸入/輸出公共引腳支持 8 個(gè)水平和 8 個(gè)垂直極化天線。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADMV4821 24至29.5GHz TX RX 雙極化波束形成器技術(shù)手冊(cè).pdf

在發(fā)射模式下，RFV 和 RFH 輸入信號(hào)通過兩個(gè)獨(dú)立的 1：8 功率分配器進(jìn)行分離，并通過八個(gè)獨(dú)立的相應(yīng)發(fā)射通道。在此模式下，每個(gè)通道包括一個(gè)用于控制相位的矢量調(diào)制器 （VM） 和兩個(gè)用于控制幅度的數(shù)字可變?cè)鲆娣糯笃?/u> （DVGA）。

在接收模式下，輸入信號(hào)通過兩組八個(gè)接收通道（垂直或水平），并通過一個(gè)連接到 RFV 引腳的獨(dú)立 8：1 合路器和一個(gè)連接到 RFH 引腳的獨(dú)立 8：1 合路器進(jìn)行組合。在此模式下，每個(gè)通道包括一個(gè)用于控制相位的 VM 和一個(gè)用于控制幅度的 DVGA。

VM 在發(fā)射或接收模式下提供完整的 360° 相位調(diào)整范圍。VM 為 5.625° 相位步長提供 6 位分辨率。

在傳輸模式下，DVGA 總動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整范圍為 32.4 dB。DVGA 提供 5 位或 6 位分辨率，分別產(chǎn)生 1.0 dB 或 0.5 dB 的幅度步長。

在接收模式下，DVGA 允許 17.1 dB 的動(dòng)態(tài)范圍調(diào)整。DVGA 還提供 6 位分辨率，從而產(chǎn)生 0.5 dB 的幅度步長。DVGA 在整個(gè)增益范圍內(nèi)提供平坦的相位響應(yīng)。

發(fā)射機(jī)通道包含單獨(dú)的功率檢測(cè)器，用于檢測(cè)和校準(zhǔn)每個(gè)通道的增益以及通道間的增益失配。將 ADMV4821 RF 端口直接連接到貼片天線，以創(chuàng)建雙極化毫米波 5G 子陣列。

用戶可以使用 3 線或 4 線串行端口接口 （SPI） 對(duì) ADMV4821 進(jìn)行編程。集成的片上低壓差 （LDO） 穩(wěn)壓器為 SPI 電路產(chǎn)生 1.8 V 電源，以減少所需的電源域數(shù)量。有多種 SPI 模式可在正常工作期間實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)和控制。

用戶可以單獨(dú)設(shè)置每個(gè)通道的幅度和相位，也可以通過使用片上存儲(chǔ)器進(jìn)行波束成形來同時(shí)對(duì)多個(gè)通道進(jìn)行編程。片上存儲(chǔ)器可存儲(chǔ)多達(dá) 256 個(gè)波束位置，這些位置可以任意組合分配給發(fā)射器或接收器模式。此外，4 個(gè)地址引腳允許對(duì)同一串行線路上的多達(dá) 16 個(gè)器件進(jìn)行 SPI 控制。專用的水平和垂直極化負(fù)載引腳還可以同步同一陣列中的所有器件。有一個(gè)水平和垂直極化發(fā)射和接收模式控制引腳（TRXV 和 TRXH），用于在發(fā)射和接收模式之間快速切換。

ADMV4821采用緊湊的熱增強(qiáng)型 10 mm × 10 mm、符合 RoHs 標(biāo)準(zhǔn)的基板柵格陣列 （LGA） 封裝。ADMV4821 可在 ?40°C 至 +95°C 外殼溫度范圍內(nèi)工作。這種 LGA 封裝允許用戶從封裝的頂部對(duì) ADMV4821 進(jìn)行散熱，以實(shí)現(xiàn)最高效的散熱，并允許將天線靈活地放置在印刷電路板 （PCB） 的另一側(cè)。

在數(shù)據(jù)資料的整個(gè)數(shù)字中，Tx 表示發(fā)射（或發(fā)射器），Rx 表示接收（或接收器）。

應(yīng)用

• 5G 應(yīng)用
• 寬帶通信
• 測(cè)試和測(cè)量
• 航空航天和國防

特性

• RF 頻率范圍：24 GHz 至 29.5 GHz，將 n257、n258 和 n261 頻段集成在一個(gè)空間內(nèi)
• 16 個(gè)可選的 TX 通道
• 16 個(gè)可選的 RX 通道
• 水平和垂直極化
• 匹配的 50? 單端 RF 輸入和輸出
• 通過高分辨率矢量調(diào)制器實(shí)現(xiàn)相位控制
• 通過高分辨率 DGA 實(shí)現(xiàn)幅度控制
• 溫度補(bǔ)償
• 通過存儲(chǔ)器存儲(chǔ) TX 和 RX 波束位置
• 工作溫度高達(dá) 95°C
• 符合 3GPP 規(guī)范

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

AN - 2021應(yīng)用筆記《ADMV4801/ADMV4821 SPI應(yīng)用筆記》詳細(xì)介紹了通過SPI進(jìn)行增益和相位控制的相關(guān)信息，以及“工作原理”部分所述的所有其他功能。本應(yīng)用筆記包含SPI編程示例，這是初始化和加載所有必要寄存器以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)性能的推薦方法。

為ADMV4821供電

ADMV4821只有一個(gè)電源域，電壓為3.3V。片上電壓調(diào)節(jié)器為ADMV4821內(nèi)部的所有電路生成所需的1.8V電源。所有屬于同一電源域的電源引腳可連接到單個(gè)電源電壓，以確保在ADMV4821電源引腳附近集成了適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荩鏏DMV4821 - EVALZ用戶指南所示。

散熱片選擇

頂部散熱片和底部散熱片都可安裝到該器件上，以實(shí)現(xiàn)高效散熱。
底部散熱片要求在器件下方的電路板底層有大面積的裸露銅箔區(qū)域。
對(duì)于頂部散熱片，其尺寸必須與器件一致。尺寸過小的散熱片會(huì)導(dǎo)致散熱效率低下。需要使用導(dǎo)熱界面材料（TIM）將頂部散熱片連接到器件上。TIM會(huì)填充器件與散熱片之間的間隙，改善器件與散熱片之間的熱接觸。通常建議使用0.5毫米厚的TIM，以實(shí)現(xiàn)最佳的熱傳遞和器件性能。
向器件安裝散熱片的最大作用力在表6中有規(guī)定。器件下方的電路板必須得到充分支撐，以防止電路板彎曲。作用力必須垂直于器件，使壓力均勻分布在器件頂部。

不同功率模式下的性能

發(fā)射模式的標(biāo)稱、中等和低功率模式數(shù)據(jù)
圖86至圖90展示了使用“不同功率模式的偏置控制”部分所述偏置條件時(shí)，各參數(shù)的性能表現(xiàn)。