射頻芯片是用于處理高頻無線信號的核心元器件,工作頻率范圍通常從幾百kHz到數(shù)百GHz,射頻芯片的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,幾乎涵蓋了所有需要無線通信、雷達探測、射頻識別(RFID)以及高頻信號處理的場景。射頻芯片通過調(diào)制/解調(diào)、放大、濾波、混頻等功能實現(xiàn)無線信號的收發(fā)與處理,其性能直接影響通信系統(tǒng)的帶寬、功耗和可靠性。根據(jù)功能劃分,射頻芯片主要包括:
射頻前端(RFFE):功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA)、開關(guān)(Switch)、濾波器(Filter)等。
收發(fā)器(Transceiver):集成信號調(diào)制/解調(diào)、頻率合成等功能。
射頻SoC:集成射頻前端與基帶處理的系統(tǒng)級芯片。
射頻芯片關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)包括頻率范圍、噪聲系數(shù)、線性度、效率(如PAE)等。隨著5G、Wi-Fi
6/7、車聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及,射頻芯片正向高頻化、集成化、低功耗方向發(fā)展。
射頻芯片資料
1.德州儀器TRF37A32
數(shù)據(jù)表:http://www.brongaenegriffin.com/d/6546838.html?1745399671
TRF37A32 是 德州儀器(Texas Instruments, TI) 推出的一款高性能射頻(RF)正交調(diào)制器,主要用于通信基礎(chǔ)設(shè)施、軟件定義無線電(SDR)、雷達和測試設(shè)備等應(yīng)用。
特性
- 該器件系列支持寬 RF 輸入范圍
- TRF37A32:400 - 1700 兆赫
- TRF37B32:700 - 2700 兆赫
- TRF37C32:1700 - 3800 MHz
- 增益:10 dB
- 噪聲系數(shù): 9.5 dB
- 輸入 IP3: 30 dBm
- 每通道 500 mW 功耗
- 單端 RF 輸入
- IF 頻率范圍:30 MHz 至 600 MHz
- 通道之間 45 dB 隔離
- 低功耗模式選項
- 獨立的掉電控制
- 單 3.3V 電源
- 無需外部匹配
應(yīng)用信息
這些器件是高線性度寬帶接收混頻器。通常用于將400 MHz至3800 MHz范圍內(nèi)的頻率轉(zhuǎn)換到30 MHz至600 MHz范圍。
數(shù)據(jù)表:http://www.brongaenegriffin.com/d/6501970.html?1745399699
ADL5801 是 Analog Devices(ADI) 公司推出的一款 高性能有源混頻器(Active
Mixer),主要用于射頻接收鏈路中的下變頻(Downconversion) 應(yīng)用。
TRF37x32 集成了 IF 放大器。這 該器件采用集成巴倫,用于單端 RF 和 LO 輸入。IF 放大器在 30 MHz 至600MHz,采用集電極開路拓撲,支持各種 IF 頻率和 帶寬。TRF37x32提供出色的混頻器線性度和噪聲性能,并具有良好的通道之間隔離,適用于分集應(yīng)用。該設(shè)備以低 功耗,并進一步為功率敏感型提供低功耗模式選項應(yīng)用。每個通道都可以獨立斷電,響應(yīng)時間快,以允許 在時域雙工 (TDD)應(yīng)用程序中運行。
特性
- 寬帶通道上/下變頻器
- 功率轉(zhuǎn)換增益:1.5 dB
- 寬帶RF、本振和IF端口
- 邊帶噪聲指數(shù):10 dB
- 出色的阻塞單邊帶噪聲指數(shù)
- 輸入IP3:27 dBm
- 輸入P 1dB :12 dBm
- 本振驅(qū)動:0 dBm(典型值)
- RF輸出端的本振泄漏:-40 dBm
- 單電源供電:5 V @ 80 mA
- 可調(diào)偏置,適合低功耗工作
- 4 mm × 4 mm,24引腳裸露焊盤LFCSP封裝
3.恩智浦半導(dǎo)體 TEF810X
數(shù)據(jù)表:http://www.brongaenegriffin.com/d/6549505.html?1745399732
TEF810X 是 恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors) 推出的 汽車雷達收發(fā)器芯片,專為 高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS) 和 自動駕駛應(yīng)用設(shè)計,支持 77 GHz 毫米波雷達。
該封裝芯片為所有關(guān)鍵毫米波功能提供了低功耗且完全集成的解決方案,在每個接收路徑中都集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。毫米波前端部分由一個波形發(fā)生器和靈活的頻率控制組成,有三條發(fā)射鏈,具備二進制相位控制和輸出電平穩(wěn)定功能,以及四條接收鏈,具有高輸入壓縮比和低噪聲系數(shù)。
每條接收鏈都包含高通濾波器,用于抑制強低頻信號,以及低通濾波器,用于抑制ADC混疊頻帶中的信號。每條接收鏈都包括一個12位逐次逼近型寄存器(SAR)ADC,有效采樣率為40
MS/s(每秒M個采樣 )。ADC之后是一個可編程抽取濾波器,抽取因子為1、2、4、8和16。
來自四條接收鏈的數(shù)字化信號經(jīng)過串行化處理。有兩種數(shù)字輸出變體可供選擇:
- TEF8101通過四條高速低壓差分信號(LVDS)數(shù)據(jù)線輸出,外加一個位時鐘和幀時鐘信號,用于數(shù)據(jù)同步。
- TEF8102包括一個具有四條數(shù)據(jù)通道和一條時鐘通道的CSI - 2 - DPHY接口。
該芯片采用全雙工SPI接口,最大傳輸速率為40 Mbps,用于在雷達芯片和主微控制器之間進行雙向數(shù)據(jù)交換和監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸。
TEF810X包含一個功能安全監(jiān)測電路,用于跟蹤關(guān)鍵運行參數(shù),如芯片溫度、與印刷電路板(PCB)的射頻連接狀態(tài)、鎖相環(huán)(PLL)在頻率啁啾期間的鎖定狀態(tài)等。監(jiān)測電路將一些監(jiān)測功能轉(zhuǎn)移到由微控制器實現(xiàn)的TEF810X中,創(chuàng)建了一個虛擬分層功能安全概念,TEF810X功能安全監(jiān)測電路為內(nèi)層。
該雷達收發(fā)器采用7.5 mm × 7.5 mm嵌入式晶圓級球柵陣列(eWLB)封裝。該封裝具有15 × 15尺寸的球柵陣列(BGA),間距為0.5
mm,便于與各種天線板技術(shù)進行接口連接。
4.英飛凌BGT24LTR11N16
數(shù)據(jù)表:http://www.brongaenegriffin.com/d/6554257.html?1745399763
BGT24LTR11N16是英飛凌科技(Infineon Technologies) 推出的一款 24 GHz 雷達收發(fā)器芯片,BGT24LTR11 針對短距離雷達應(yīng)用 推出的高性價比方案,適用于 智能家居、工業(yè)傳感和汽車輔助系統(tǒng)。其 低功耗、高集成度特點使其成為替代傳統(tǒng)紅外/超聲波傳感器的理想選擇。設(shè)計時需重點關(guān)注 天線優(yōu)化和信號處理算法。
主要特點有:
低功耗設(shè)計
適合電池供電設(shè)備(如智能家居傳感器)。
高集成度
內(nèi)置 VCO、功率放大器(PA)、低噪聲放大器(LNA),減少外部元件。
靈活調(diào)制
支持 FMCW(測距/測速) 和 CW(存在檢測) 模式。
低成本方案
相比77 GHz雷達,24 GHz方案更經(jīng)濟,適合消費級應(yīng)用。
5.意法半導(dǎo)體F2251
數(shù)據(jù)表:http://www.brongaenegriffin.com/d/6561839.html?1745399789
F2251 是一款低插入損耗電壓可變射頻衰減器 (VVA),專為多種無線和射頻應(yīng)用而設(shè)計。該器件覆蓋 50MHz 至 6000MHz的寬頻率范圍。除了提供低插入損耗外,F(xiàn)2251 還在整個電壓控制和衰減范圍內(nèi)提供出色的線性度性能。
特性
- 頻率范圍:50MHz 至 6000MHz
- 低插入損耗:2000MHz 時為 1.4dB
- 典型值 / 最小 IIP3: 67dBm / 47dBm
- 典型值 / 最小 IIP2: 105dBm / 95dBm
- 33.6dB 衰減范圍
- 雙向
- +34.4dBm 輸入 P1dB 壓縮
- 增強的相位噪聲性能
- 線性 dB 衰減特性
- 電源電壓:3.15V 至 5.25V
- VCTRL 范圍:0V 至 3.6V,使用 5V 電源
- 最高工作溫度 +105 °C
- 3mm × 3mm 16-VFQFPN 封裝
常用射頻系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計方案
鏈接:http://www.brongaenegriffin.com/tongxin/rf/202308252225977.html
射頻科學(xué)家在1980年左右開始使用直接變頻的無線電收發(fā)機。直接變頻意味著射頻信號不需要經(jīng)過中頻階段直接進入I/Q解調(diào),變換到基帶信號,中間不產(chǎn)生中頻信號,因此也叫做零中頻接收機,如下圖所示。
如圖所示,LO(本地振蕩器)頻率設(shè)置為所需要的頻率,因此接收信號直接轉(zhuǎn)換為基帶 I(同相)和 Q(正交相位)信號。在此架構(gòu)中,DAC和 ADC 均以基帶采樣頻率運行?;谶@種零中頻架構(gòu)的[收發(fā)器]=)稱為 零中頻收發(fā)器。
直接變頻架構(gòu)具有許多優(yōu)越的特性,接收機接收到的射頻信號無需經(jīng)過中頻階段直接到I/Q解調(diào)器,進入基帶部分,這樣就減少了超外差架構(gòu)里面昂貴的中頻模塊,比如混頻器和中頻濾波器,所以這部分的成本和尺寸都可以縮小,如同在《零中頻架構(gòu),這個帖子講透了》中所述,零中頻架構(gòu)更容易集成在一塊RFIC中。
射頻功分器設(shè)計方案
鏈接:http://www.brongaenegriffin.com/d/2365927.html
功率分配器是一種微波無源器件,主要用于功率分配和合成,主要是把一個輸入信號按照一定比例分成兩路或者多路信號輸出。下圖是一個常用的一分二功率分配器,端口1
輸入的信號功率為P1,端口2 輸出功率為P2,端口3輸出功率為P3。在理想情況下,根據(jù)能量守恒定律可知 P1=P2+P3.
如果上述的功分器是一個等分功分器,即P2=P3.那么三個端口功率之間的關(guān)系可以寫作。
射頻芯片公司
射頻模塊是一種集成了射頻電路和其他相關(guān)電路的模塊化設(shè)備,主要用于無線通信和射頻信號處理。射頻模組可以支持藍牙、Wi-Fi、ZigBee、LoRa等協(xié)議,實現(xiàn)設(shè)備間的無線數(shù)據(jù)傳輸。億佰特可提供SPI、SoC、UART等接口的射頻模組,基于多種芯片方案研發(fā),適應(yīng)不同通信需求。目前國際射頻芯片巨頭企業(yè)有如下幾個知名企業(yè):
1.高通(Qualcomm)
高通公司(Qualcomm Incorporated)是全球領(lǐng)先的無線通信技術(shù)公司之一,在射頻技術(shù)領(lǐng)域具有顯著的市場地位和影響力。高通通過其子公司Qualcomm Technologies, Inc.,提供廣泛的射頻前端(RFFE)解決方案,服務(wù)于智能手機、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等多個領(lǐng)域。
高通的射頻前端產(chǎn)品組合包括功率放大器模組(PAMiD)、前端模組(FEMiD)、分集模組(DRx)、Wi-Fi分離器、GNSS分離器和射頻多工器等。公司正在多條產(chǎn)品線中集成其射頻前端技術(shù),以支持5G和4G多模移動終端中更高能效的射頻路徑,并提供出色的連接性能和持久續(xù)航的5G終端 。
核心業(yè)務(wù):
5G/4G 射頻前端模組(FEMiD):集成PA、LNA、開關(guān)和濾波器。
毫米波射頻:QTM系列天線模組(用于智能手機和基站)。
Wi-Fi 6/7射頻:FastConnect系列芯片。
2.Skyworks Solutions
Skyworks Solutions是一家總部位于美國馬薩諸塞州Woburn的無線通信公司,成立于1962年,最初名為Alpha Industries,2002年與Conexant Systems的無線通信部門合并后更名為Skyworks Solutions。
Skyworks專注于設(shè)計、開發(fā)、制造和銷售高性能的模擬半導(dǎo)體產(chǎn)品,這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天與國防、計算、互聯(lián)家庭、消費電子產(chǎn)品(包括作為蘋果公司的模擬芯片供應(yīng)商)、媒體、醫(yī)療、移動設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)、智能能源和可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域 。
核心業(yè)務(wù):
射頻前端模組:Sky5系列(用于5G手機),蘋果供應(yīng)鏈核心供應(yīng)商。
分立器件:PA、LNA、射頻開關(guān)。
物聯(lián)網(wǎng)解決方案:低功耗藍牙/Wi-Fi射頻芯片。
3.Qorvo
Qorvo是一家全球領(lǐng)先的射頻(RF)技術(shù)公司,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于移動設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用以及航空航天和國防系統(tǒng) 。公司成立的歷史可以追溯到1991年成立的RF Micro Devices (RFMD)和1985年的TriQuint,兩家公司在2015年合并成為Qorvo 。
Qorvo的產(chǎn)品線豐富,包括移動產(chǎn)品和基礎(chǔ)設(shè)施與國防產(chǎn)品兩大部門。在移動產(chǎn)品領(lǐng)域,Qorvo提供包括天線、功率放大器芯片、濾波器和射頻開關(guān)在內(nèi)的全產(chǎn)業(yè)線布局 .
Qorvo的技術(shù)和產(chǎn)品在全球市場上享有盛譽,公司不斷創(chuàng)新,提供高性能的RF解決方案,以滿足日益增長的無線通信需求。
目前Qorvo在中國的分支機構(gòu)主要分布在北京,上海,深圳和中山,負責(zé)研發(fā)設(shè)計,銷售和生產(chǎn)制造。
Qorvo的技術(shù)和產(chǎn)品在全球市場上享有盛譽,公司不斷創(chuàng)新,提供高性能的RF解決方案,以滿足日益增長的無線通信需求。
核心業(yè)務(wù):
5G基站射頻:GaN功放、BAW濾波器。
國防與航天:高可靠性射頻芯片(如相控陣雷達組件)。
智能手機模組:UltraBAW濾波器、集成FEM。
4.博通(Broadcom)
Broadcom Inc. 是全球基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者,擁有 60 多年的創(chuàng)新、協(xié)作和卓越工程經(jīng)驗。Broadcom扎根于AT&T/貝爾實驗室、朗訊和惠普/安捷倫的豐富技術(shù)遺產(chǎn),專注于連接我們世界的技術(shù)。通過行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者 Broadcom、LSI、Broadcom Corporation、Brocade、CA Technologies、Symantec 的企業(yè)安全業(yè)務(wù)和 VMware 的結(jié)合,該公司擁有引領(lǐng)行業(yè)走向未來的規(guī)模、范圍和工程人才。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室和移動環(huán)境,以及在這些環(huán)境中傳遞語音、數(shù)據(jù)和多媒體。在射頻技術(shù)領(lǐng)域,Broadcom 提供廣泛的無線解決方案,包括射頻前端系統(tǒng)、基帶收發(fā)器 SoC 等,以及用于 LTE、Wi-Fi、藍牙和 GNSS 應(yīng)用的高度差異化的無線連接解決方案 。
Broadcom 的射頻產(chǎn)品組合包括用于無線和微波系統(tǒng)的高級射頻器件,以及專用于智能手機應(yīng)用的 FBAR 技術(shù)濾波器、雙工器和多工器。此外,公司還提供演示板、二極管、手機功率放大器、Bluetooth SoCs、GNSS/GPS SoCs、無線局域網(wǎng)/藍牙組合以及無線局域網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施等產(chǎn)品 。
核心業(yè)務(wù):
高端濾波器:FBAR技術(shù)(用于蘋果iPhone頻段隔離)。
Wi-Fi/BT射頻:BCM系列。
數(shù)據(jù)中心光通信:高速SerDes射頻接口。
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