【技术】UMS的多款适用于E波段的倍频、混频与放大器，助力E波段backhaul发展

时间： 2020-11-10 来源：UMS

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UMS公司是为专业市场提供射频单片集成电路和代工服务的欧洲领导者，包括国防和航天，电信通信，汽车雷达和工业传感器。E波段backhaul（回传网络）在5G研发中受到越来越多的重视，其中包括71-76GHz，81-86GHz两个频段，因为具有相当丰富的频谱资源，这两个频段被认为可以提高通信容量，降低延时。UMS公司围绕backhaul 71-76GHz, 81-86GHz两个频段开发了倍频器，混频器，低噪声放大器和驱动放大器等一系列产品。

图1给出了典型射频子系统的简单框图，本文将围绕框图介绍UMS在E波段 backhaul应用的相关产品。

图1 典型射频子系统的简单框图

倍频器：

UMS公司的二次倍频器CHX2192-99F使用GaAs 0.15μm pHEMT工艺制作，覆盖27-33GHz，输入功率12dBm,输出功率11dBm,直流功耗130mA@3.5V,输出端基波泄露为-30~-10dBm@输入12dBm，该款芯片适合用于backhaul本振链路。

混频器：

CHM1080-98F与CHR1080a98F同为71-86GHz混频器，均采用GaAs 0.1μm pHEMT工艺制作，采用二次谐波混频。不同的是CHM1080-98F可用于上变频或者下变频，CHR1080a98F只可用于下变频。两款芯片内部均集成了本振放大器，所需驱动功率较低，分别为2dBm,0~1dBm，简化了后续本振的配置。

放大器：

低噪声放大器CHA2080-98F同时覆盖71-76，81-86GHz频段，典型增益可达22dB，噪声系数仅为3.5dB，1dB压缩点为10dBm。UMS推出的中等功率放大器（驱动放大器）分别为CHA3080-98F（71-76GHz），CHA3090-98F（81-86GHz）。两款芯片都包含检波器。

表1 E波段backhaul芯片重要参数

芯片装配方案：

以上芯片均为裸片，为了减少键合的影响，UMS公司给出了推荐的芯片装配方案，图2为CHA3090-98F的封装键合示例，其他芯片的推荐装配方案请查阅数据手册。

图2 CHA3090-98F的封装键合示例

值得注意的是，无论是71-76GHz频段，还是81-86GHz频段，带宽都为5GHz。宽带射频系统在设计时要选定好中频频率，目的是避免本振及其谐波泄露到射频带内，因为射频端口处泄露的本振及其谐波功率固定，如果泄露到带内，无法滤除，会影响射频系统的动态范围和信号质量。以71-76GHz频段为例，对于接收机设计来说，本振离中频较远，可以在变频之后通过低通滤波器将本振滤除。对于发射机来说，假如使用CHM1080-98F，两倍本振到射频端口的隔离为16dB，因此必须将IF定为5GHz以上，才可以避免二次本振泄露到射频带内，该款混频器支持的最高中频为12GHz，建议将IF定为10GHz左右，既保证了二次本振泄露在带外，又给射频滤波器充足的余量将二次本振泄露滤除。

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horrybotter Lv4. 资深工程师 2021-03-17

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CHA1008-99F	低噪声放大器	80	105	17	DC	5	DC	DC	115	2.5	Die

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