安其威宣告国内首款X波段全集成四通道T/R芯片_芯片_通道

图1 指尖上的X波段四通道TR裸芯片

芯片功能和上风

图2 ARW9644事理框图

图3 单个通道功能框图(兼容TR和多功能芯片两种模式)

ARW9644紧张技能指标：

◆ 频率范围：8~12 GHz

◆ 发射通道输出功率：27dBm

◆ 吸收通道增益：25dB

◆ 吸收通道噪声系数：<3dB

◆ 移相位数和精度：6 位，3.5°(RMS)

◆ 衰减位数和精度：6 位，±(0.2+5%Ai)

◆ 收发状态建立韶光：<200ns

◆ 功耗：0. 8 W(4路同时吸收) 9.5 W(4路同时发射连续波)

◆ 尺寸：封装QFN10x10mm

和国外同类产品比拟，ARW9644总体技能指标已经达到国际领先水平:

表1 ARW9644与国外产品比拟

图4 ARW9644（QFN10x10）评估板

ARW9644，单片集成了多通道高性能射频电路、数字电路、电源电路及诊断电路，实现了传统瓦级T/R组件的全部功能，其紧张上风可谓:

波束赋型幅相掌握，性能参数智能诊断；跨界电路高度集成，低价超值易用可靠。

详细可以总结如下：

◆ 集成了平衡式功率放大器。
平衡式构造有效办理了负载牵引效应，在天线驻波比恶化的情形下仍旧能担保足够的功率输出；

◆ 集成了限幅器和低噪声放大器，有效提高了T/R芯片的抗烧毁能力，用低本钱硅工艺实现可集成单片限幅器是安其威团队的革命性创新之一；

◆ 集成了1W低插损射频开关。
在实现收发切换的同时把对吸收通道噪声和发射通道输出功率的影响降到了最低；

◆ 集成了高精度的360°，6位移相器，移相精度小于3.5°，幅度均衡小于±0.5dB。
集成了6位数控衰减器，单位步进0.5dB, 精度优于±0.2dB，附加相移小于±4°；

◆ 集成了电源调制模块。
芯片研发团队创新性地提出了片上高速电源调制技能，并将其成功运用到全集成T/R芯片中，将收发通道切换韶光缩短到200ns以内；

◆ 集成了SPI和波控接口，充分发挥了硅基工艺集成度高这一上风，可以实时地对芯片发射输出功率、芯片温度、逻辑掌握状态等关键参数进行监控。

运用和代价

相控阵雷达的核心是T/R组件：发射通道包括驱动放大器和功率放大器；吸收通道包括低噪声放大器/限幅器；同时组件还须要包含开关、衰减器和移相器等微波掌握器件以及波控、电源等数字电路。
过去TR组件的实现办法一贯勾留在组件的形式，即采取由多个砷化镓芯片，数字掌握芯片和其他片外元器件通过繁芜的微组装工艺做成模组，体历年夜，重量重，本钱高，可靠性低，同等性差，工艺繁芜。
一部雷达造价动辄上千万，个中TR组件的本钱常日要占到整部雷达的40%以上。
而近年来，随着无人机技能的飞速发展，为了应对日益突出的“低、小、慢”目标威胁，机场、核电、安防等业主急迫须要一款低本钱的小型相控阵雷达，整部雷达的目标价位在几十万，而连续沿用过去的TR组件搭建方法，无论如何也无法达成这一目标。
正所谓“目标虽是低小慢，雷达却要高大上”。

图5 反无人机安防雷达的运用处景

环绕TR组件的小型化和低本钱化，业界已经探索多年，随着集成电路技能的飞速发展，近年来逐渐找到了方向，即用成本相对低廉的硅工艺实现T/R组件的单片化。
安其威微电子在2018年推出首款S波段单通道全集成TR芯片ARW9621和这次推出的首款单片X波段4通道全集成T/R芯片ARW9644，正是面向反无人机这一雷达市场，是一款军民领悟的芯片。
为了方便移动和安装，小型相控阵雷达的体积和重量都有严格哀求， 同时本钱须要尽可能的低。
ARW9644使得低本钱、轻薄型瓦片式雷达的工程实现成为可能。
比较传统的组件式方案，采取ARW9644芯片装贴的天线阵面体积小，通道同等性好，调试大略，故障率低，硅工艺天然的半导体晶圆上风，险些没有批次差异；也使本钱得以大幅低落。
输出功率达到瓦级的该类芯片研制成功在世界范围内尚属首例，为硅基单片全集成T/R芯片的大规模运用树立了里程碑！

关于安其威微电子

安其威微电子是由海归专家陆建华博士联合多位海内顶尖的芯片和微波系统专家在2015年创立的微波集成电路企业。
目前已经聚拢了40多位履历丰富和朝气发达的工程师，分布在上海浦东软件园和南京两个研发中央。
安其威主攻硅基半导体工艺(Bulk-CMOS, SOI-CMOS和SiGe BiCMOS)高性能微波集成电路，除了全集成TR芯片以外，还研制成功了高性能射频开关、数控衰减器、单片限幅器、微波对数检波器等系列产品，同时正在研制更多用于相控阵雷达、5G通信和卫星通信设备的高性能微波芯片产品。

产品(sales@archiwave.com.cn)，任职机会(hr@archiwave.com.cn)，均可通过对应邮箱联系。

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