Le blog de l'entreprise Conseil d'évaluation des fréquences RF ADI: commutateur RF, amplificateur RF, mélangeur RF, atténuateur RF

Carte d'évaluation RF ADI : commutateur RF, amplificateur RF, mélangeur RF, atténuateur RF

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. est spécialisée dans la vente de composants électroniques, en adhérant à la philosophie et à la mission de développement de ‘la qualité d'abord, des prix raisonnables, une livraison rapide, un service centré sur le client et la fidélisation de la clientèle.’ L'entreprise améliore continuellement la qualité de ses produits et ses normes de service afin de fournir des services d'approvisionnement en composants électroniques de haute qualité à un nombre croissant de clients.

La compétitivité de base de Mingjiada Electronics réside dans :

Système d'inventaire étendu : L'entreprise exploite des entrepôts à Hong Kong, Shenzhen et dans d'autres endroits, avec plus de 2 millions de références d'inventaire (SKU)

Contrôle qualité strict : Tous les matériaux subissent des inspections de qualité rigoureuses avant d'être stockés, garantissant que seuls des produits authentiques, strictement conformes aux normes techniques des fabricants d'origine, sont fournis

Portefeuille de produits diversifié : Couvrant les composants électroniques dans de multiples domaines, notamment la 5G, les nouvelles énergies, l'IoT, la mise en réseau des véhicules, les communications des stations de base, l'intelligence artificielle et la RF.

I. Commutateurs RF : Les “Passerelles de précision” pour le routage des signaux

Les commutateurs RF servent de composants de contrôle essentiels au sein des chaînes de radiofréquence, facilitant la commutation et le routage rapides des signaux entre diverses voies. Leur perte d'insertion, leur linéarité, leur vitesse de commutation et leur fiabilité ont un impact direct sur l'intégrité du signal et l'efficacité de la réponse du système. Tirant parti de la technologie MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) avancée, ADI a développé plusieurs cartes d'évaluation de commutateurs RF hautes performances, la carte d'évaluation EVAL-CN0377-EB1Z, dotée de la puce ADGM1304, étant la plus représentative.

L'ADGM1304 est un commutateur RF MEMS unipolaire à quatre voies (SP4T) fonctionnant de DC à 14 GHz. Configuré dos à dos sur la carte EVAL-CN0377-EB1Z, il fournit quatre voies commutables indépendantes : deux voies directes et deux voies d'atténuation avec des atténuateurs de 6 dB et 9 dB respectivement, offrant des options de routage de signaux flexibles. Démontrant les meilleures performances de sa catégorie à 2,5 GHz, ce commutateur présente une faible perte d'insertion allant jusqu'à 0,26 dB, minimisant l'atténuation du signal. Avec un point d'interception du troisième ordre (IP3) de 69 dBm et une excellente linéarité, il empêche efficacement la distorsion du signal. Par rapport aux relais électromécaniques traditionnels, l'ADGM1304 offre des avantages significatifs : ses dimensions physiques compactes de 4 mm × 5 mm × 0,95 mm réduisent considérablement l'espace de la disposition du circuit imprimé ; sa vitesse de commutation allant jusqu'à 30 μs dépasse de loin les temps de réponse de plusieurs millisecondes des relais électromécaniques, éliminant les retards du système de mesure ; et sa durée de vie de fonctionnement allant jusqu'à un milliard de cycles améliore considérablement la fiabilité à long terme du système.

De plus, l'ADGM1304 prend en charge la transmission de signaux DC réels sans restreindre le fonctionnement à basse fréquence, ce qui permet un routage flexible de la tension de polarisation DC dans les instruments de test RF. Cela le rend idéal pour les applications exigeant une flexibilité et une stabilité exceptionnelles du routage des signaux, telles que l'instrumentation de test et les étages d'entrée de récepteur. La carte d'évaluation intègre des connecteurs SMA à montage sur bord RF Rosenberger avec une plage de fréquences allant de DC à 18 GHz. Combiné à une conception de stratifié de circuit imprimé optimisée (utilisant le matériau Rogers RO4003C), cela garantit en outre des performances de transmission de signal robustes sur la large bande de fréquences.

II. Amplificateurs radiofréquence : Les “Moteurs de puissance” du gain de signal

La fonction principale des amplificateurs radiofréquence est d'amplifier linéairement les signaux RF faibles tout en minimisant les interférences de bruit, améliorant ainsi le rapport signal/bruit et la distance de transmission. Ils servent d'éléments de gain centraux dans les chaînes de réception et d'émission RF. ADI propose plusieurs cartes d'évaluation d'amplificateurs RF adaptées à diverses bandes de fréquences, exigences de puissance et spécifications de gain. Les cartes EVAL-ADL8101 et AD8347-EVAL possèdent chacune des caractéristiques distinctes, répondant aux scénarios d'applications à large bande et intégrées.

La série EVAL-ADL8101 comprend deux variantes : ADL8101-EVALZ et ADL8101-EVAL1Z. Les deux utilisent une conception de circuit imprimé à 4 couches avec un substrat stratifié plaqué cuivre Isola 370 HR de 0,254 mm d'épaisseur, atteignant une épaisseur totale de 1,58 mm. Cette configuration offre d'excellentes performances électriques et une conductivité thermique. Les deux cartes d'évaluation prennent en charge une large bande passante de fonctionnement de 10 MHz à 22 GHz. L'ADL8101-EVAL1Z l'étend à 10 kHz, répondant aux applications RF basse fréquence. Les ports d'entrée/sortie RF sont équipés de connecteurs coaxiaux femelles de 2,9 mm, les traces RF utilisant une conception de guide d'ondes coplanaire mis à la terre de 50 Ω pour assurer l'adaptation d'impédance caractéristique et minimiser la réflexion du signal. Les cartes intègrent des points de test GND, VDD et Vbias dédiés pour un réglage pratique de la tension d'alimentation et un étalonnage des performances. Plusieurs vias relient les plans de masse supérieur et inférieur, améliorant la mise à la terre et les performances thermiques pour assurer un fonctionnement stable sur la large plage de températures de −55°C à +125°C. Le placement optimisé des condensateurs de découplage d'alimentation, très adapté aux caractéristiques de l'appareil, fournit un environnement d'alimentation stable pour l'amplificateur, atténuant les effets du bruit d'alimentation sur les performances d'amplification.

La carte d'évaluation AD8347-EVAL se concentre sur les applications à large bande intégrées. Sa puce AD8347 est un démodulateur en quadrature à puce unique intégrant un amplificateur AGC (Automatic Gain Control) linéaire de 65 dB, un détecteur de niveau de bande de base et un amplificateur de sortie de bande de base, offrant des performances exceptionnelles sur la bande de fréquences de 800 MHz à 2,7 GHz. Cet amplificateur atteint une précision de phase en quadrature de 3 degrés avec un équilibrage d'amplitude de 0,3 dB, un point d'interception du troisième ordre (IIP3) de +12 dB et une figure de bruit de 11 dB. Il offre un gain élevé tout en assurant une phase et une amplitude de signal stables, supprimant efficacement la distorsion. La carte d'évaluation prend en charge le fonctionnement à alimentation unique de 2,7 V à 5,5 V avec une fonctionnalité d'économie d'énergie. Conditionné dans un TSSOP compact à 28 broches (4,4 mm × 9,7 mm), il convient aux systèmes radio à conversion directe dans les communications sans fil à large bande point à point et point à multipoint.

III. Mélangeurs RF : Le “Pont central” pour la conversion de fréquence

Les mélangeurs RF servent de composants essentiels pour la conversion de fréquence. En multipliant le signal RF d'entrée avec un signal d'oscillateur local (LO), ils génèrent des signaux de fréquence intermédiaire (IF) ou de bande de base à des fréquences supérieures ou inférieures à l'entrée. Ces unités constituent le cœur de la synthèse de fréquence et de la démodulation du signal au sein des systèmes d'émetteur-récepteur RF. Les cartes d'évaluation de mélangeurs RF d'ADI offrent un rendement de conversion élevé, une faible distorsion et une couverture à large bande. La carte d'évaluation AD8347-EVAL et l'unité de mélangeur de la carte d'évaluation de la série ADRV9009 démontrent toutes deux des performances exceptionnelles.

L'unité de mélangeur de la carte d'évaluation AD8347-EVAL est fabriquée à l'aide d'une technologie bipolaire avancée, prenant en charge une plage d'entrée RF de 800 MHz à 2,7 GHz avec une bande passante de démodulation de 50 MHz. Sa faible exigence d'entraînement LO de seulement 10 dBm réduit considérablement la consommation d'énergie du système et la complexité de la conception. Les sorties en phase (I) et en quadrature (Q) du mélangeur sont acheminées hors puce pour le filtrage externe. Après le réglage du niveau de mode commun DC via un amplificateur de sortie, ces signaux permettent une interface directe avec les CAN I/Q à deux canaux, simplifiant l'intégration du système. La grande précision de phase et l'équilibrage d'amplitude du mélangeur offrent des performances exceptionnelles dans les applications de démodulation en quadrature, restaurant efficacement les informations du signal d'origine. Cela le rend idéal pour les scénarios exigeant une précision de conversion de fréquence exceptionnelle, tels que les communications sans fil à large bande et la réception radar.

La carte d'évaluation ADRV9009-W/PCBZ intègre cette unité de mélangeur haute performance. En tant que carte d'évaluation d'émetteur-récepteur RF complète, elle offre une large plage de réglage de 75 MHz à 6 GHz, avec des récepteurs doubles, des émetteurs doubles et un récepteur d'observation dans une architecture TDD (Time Division Duplex). L'unité de mélangeur embarquée est hautement intégrée avec d'autres composants. Couplée à une gestion efficace de l'alimentation et à des solutions d'horloge, elle permet une conversion de fréquence et un traitement du signal rapides, ce qui la rend adaptée à la validation des solutions au niveau du système et au débogage des formes d'onde. ADI fournit un code HDL complet, des pilotes et des logiciels d'application, aidant les ingénieurs à contrôler précisément les performances du mélangeur pour accélérer le processus de prototypage.

IV. Atténuateurs RF : Vannes de précision pour le conditionnement du signal

Les atténuateurs RF sont utilisés pour réduire de manière contrôlable la puissance du signal RF, remplissant des fonctions clés telles que la protection des circuits sensibles en aval, l'extension de la plage dynamique du système et le réglage de l'amplitude du signal pour correspondre aux exigences d'entrée des composants suivants. Ils trouvent une large application dans l'instrumentation de test, les étages d'entrée de récepteur et les scénarios d'étalonnage de la chaîne d'émission RF. Les cartes d'évaluation d'atténuateurs RF d'ADI présentent principalement des conceptions intégrées, combinant des commutateurs RF pour obtenir une fonctionnalité d'atténuation commutable. La carte d'évaluation EVAL-CN0377-EB1Z illustre cette approche.

La carte d'évaluation EVAL-CN0377-EB1Z intègre deux atténuateurs RF à montage en surface fabriqués par EMC Technology : le TS0606F (6 dB) et le TS0609F (9 dB). Les deux prennent en charge une plage de fréquences de fonctionnement de DC à 10 GHz avec une capacité de gestion de la puissance de crête de 2 W (33 dBm), répondant aux exigences d'atténuation des signaux à large bande et à puissance moyenne à élevée. Les atténuateurs fonctionnent en tandem avec le commutateur MEMS ADGM1304, permettant une commutation flexible entre les modes d'atténuation de 0 dB (pass-through), 6 dB et 9 dB grâce à la sélection du chemin. Cela s'adapte aux différentes exigences de réglage de la puissance. La conception du circuit imprimé de la carte d'évaluation utilise le même schéma d'empilement que l'EVAL-ADGM1304-EBZ, assurant l'adaptation de la transmission du signal entre les atténuateurs et les commutateurs tout en minimisant la perte d'insertion et la réflexion du signal.

Le principal avantage de cette unité d'atténuateur réside dans sa haute intégration avec le commutateur MEMS. Tirant parti de la très faible perte d'insertion, de la grande linéarité et des caractéristiques de commutation rapide du commutateur, il permet une atténuation précise tout en minimisant l'impact sur l'intégrité du signal. De plus, l'atténuateur prend en charge la transmission du signal DC, complétant la fonctionnalité du commutateur. Cela permet à la carte d'évaluation de s'adapter à diverses applications allant des basses aux hautes fréquences, ce qui la rend particulièrement adaptée aux exigences de réglage dynamique de la puissance du signal dans l'instrumentation de test RF.