Prüfung von Consumer-HF - beam - Elektronik & Verlag

Bauelemente
Ein komplettes Fünf-Chip MMIC-Set für
38 GHz und 42 GHz Anwendungen
Punkt-zu-Punkt (P2P) Funk-Chip-Set
Autoren:
Allen Chien &
Husnu Masaracioglu,
Wireless Semiconductor Div.
Avago Technologies Inc.
Die Fünf-Chip MMIC (Monolithic
Microwave Integrated Circuit)
Lösung von Avago Technologies
(siehe Bild 1) wurde
für den schnell wachsenden 38
und 42 GHz Punkt-zu-Punkt-
P2P-Mobilfunkmarkt entwickelt.
Diese Gesamtlösung macht
es Entwicklern möglich, eine
komplette HF Frontend-Lösung
von einem einzigen Hersteller
zu beziehen – dies garantiert
eine schnelle Markteinführung.
Avago entwickelt Millimeterwellen-Produkte
in Hochleistungs-5x5
SMD (Surface Mount
Technology) Gehäusen für einen
einfachen und automatisierten
Produktionsablauf.
Punkt-zu-Punkt
Mobilfunkmarkt
Der Infrastruktur-Mobilfunkmarkt
wächst laufend, um den
immer anspruchsvolleren Anforderungen
der Mobilfunkanbieter
gerecht zu werden. Smart Phones
und Tablets fordern immer
höhere Datendurchsätze in Übertragungsnetzen.
Punkt-zu-Punkt
Mikrowellen sind eine der wichtigsten
Übertragungsmethoden
auf der ganzen Welt – neben
Kupfer T1/E1, Ethernet über
Faser und Ethernet über Kupfer.
Mikrowellen sind die wichtigste
Übertragungsmethode im asiatisch-pazifischen
Raum, Westeuropa,
dem Mittleren Osten
und Afrika.
In jenen Gegenden der Welt, in
denen die 38 GHz (37–40 GHz)
Mikrowellenübertragung genutzt
wird, erreichen die Netzwerke
bereits ihre Kapazitätsgrenzen.
Netzwerkbetreiber überlegen
darum, 42 GHz (40,5–43,5 GHz)
als neues Mikrowellenband zu
überlagern, um eine besonders
hohe Kapazität von Kurzwellen-
Funkverbindungen anbieten zu
können. Gehäuse können die
Hauptschwierigkeit bei der Produktion
von HF-Lösungen bei
42 GHz darstellen, denn traditionelle
Kunststoff-Trägerstreifen
arbeiten in diesem Bereich nicht
mehr effektiv. Hier bieten die
voll angepassten, lufthohlraumlaminierten
5x5 mm Gehäuse
von Avago einen großen Vorteil,
wenn hohe Leistungen erzielt
werden sollen.
Produktionsvolumen
und Beschreibung
Die MMIC Designs werden
im Avago-eigenen sogenannten
0,17 Mikrongate PHEMT-
Prozess (Pseudomorphic High
Electron Mobility Transistor)
hergestellt. Mit >80 GHz FT
Transistoren übertrifft dieser
Prozess die Anforderungen
von Applikationen bei 40 GHz.
Vereinfachte schematische WSP-Zeichnung des
Leistungsdetektors und MMIC-Foto
Die Haupt-Chips im 5x5 mm
SMD Gehäuse (Bild 2) werden
in Avagos 6-inch Waferherstellungswerken
in großen Mengen
mit hoher Ausbeutungsrate hergestellt.
Die Herstellungs- und
Testverfahren sind völlig automatisiert,
und es können monatlich
Millionen von Chips ausgeliefert
werden.
AMGP-6551 Aufwärtswandler/VGA
Der AMGP-6551 nutzt einen
ausgewogenen subharmonischen
Ansatz, um den LO-Verlust
(Local Oscillator) zu reduzieren,
der auf dem HF-Signal
erscheinen könnte. So vereinfachen
sich die Anforderungen an
die Filter. Das Bauteil basiert auf
einem Einzel-Gegentaktmischer,
gefolgt von einem Verstärker–
Dämpfungsglied–Verstärker–
Dämpfungsglied–Verstärker und
bietet eine niedrige Rauschzahl,
hohe Linearität, Koversionsgewinn
und Verstärkungsregelung.
Die hohe Eingangslinearität wird
durch die Verteilung der Verstärkung
und Dämpfungsstufen
erreicht, so dass keine Sättigung
eintritt. Die niedrige Verzerrung
wird dadurch erzielt, dass der
Abschwächer FET niemals den
nicht-linearen Bereich erreicht.
Dies wiederum geschieht durch
eine sogenannte verlustbehaftete
Leitung – Lossy-Line, die
sequenziell dem Signal immer
mehr Verluste zufügt, wenn der
44 hf-praxis 9/2011