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 個獨立通道，具有發(fā)射和接收功能。ADMV4821通過獨立的 RFV 和 RFH 輸入/輸出公共引腳支持 8 個水平和 8 個垂直極化天線。
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.pdf

在發(fā)射模式下，RFV 和 RFH 輸入信號通過兩個獨立的 1：8 功率分配器進行分離，并通過八個獨立的相應(yīng)發(fā)射通道。在此模式下，每個通道包括一個用于控制相位的矢量調(diào)制器 （VM） 和兩個用于控制幅度的數(shù)字可變增益放大器 （DVGA）。

在接收模式下，輸入信號通過兩組八個接收通道（垂直或水平），并通過一個連接到 RFV 引腳的獨立 8：1 合路器和一個連接到 RFH 引腳的獨立 8：1 合路器進行組合。在此模式下，每個通道包括一個用于控制相位的 VM 和一個用于控制幅度的 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 在整個增益范圍內(nèi)提供平坦的相位響應(yīng)。

發(fā)射機通道包含單獨的功率檢測器，用于檢測和校準每個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 ADMV4821 進行編程。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現(xiàn)快速啟動和控制。

用戶可以單獨設(shè)置每個通道的幅度和相位，也可以通過使用片上存儲器進行波束成形來同時對多個通道進行編程。片上存儲器可存儲多達 256 個波束位置，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 個地址引腳允許對同一串行線路上的多達 16 個器件進行 SPI 控制。專用的水平和垂直極化負載引腳還可以同步同一陣列中的所有器件。有一個水平和垂直極化發(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采用緊湊的熱增強型 10 mm × 10 mm、符合 RoHs 標準的基板柵格陣列 （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 ADMV4821 進行散熱，以實現(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
• 測試和測量
• 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 頻段集成在一個空間內(nèi)
• 16 個可選的 TX 通道
• 16 個可選的 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)制器實現(xiàn)相位控制
• 通過高分辨率 DGA 實現(xiàn)幅度控制
• 溫度補償
• 通過存儲器存儲 TX 和 RX 波束位置
• 工作溫度高達 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》詳細介紹了通過SPI進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現(xiàn)系統(tǒng)級性能的推薦方法。

為ADMV4821供電

ADMV4821只有一個電源域，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，各參數(shù)的性能表現(xiàn)。