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ADI射频微波“全覆盖”的局面如何造就?

2020-07-31
作者:王洁
来源:电子技术应用

随着5G通信、物联网和自动驾驶等技术的发展和应用的逐步落地,射频与微波作为其中的关键技术也得到了快速的发展,应用呈爆发式增长的态势。为了全面系统地介绍射频微波领域的最新研究成果,展示射频微波领域的最新技术与产品,促进射频微波领域产学研用各界的交流,《电子技术应用》杂志、《信息技术与网络安全》杂志、ChinaAET网将于2020年7月~9月举办“射频微波主题宣传季”活动,全面介绍射频微波领域的学术研究成果、最新技术及产业动向、新产品及应用。

作为一家涵盖整个射频(RF)及微波领域专业知识和技术的公司,ADI公司在RF和微波产品提供业界最广泛的能力以及深厚的系统设计专业知识。近日,ADI公司射频与微波产品条线接受了《电子技术应用》专访,介绍了ADI射频与微波“全覆盖”的局面以及射频与微波在汽车、无线传感网等领域的应用情况。

射频与微波“全覆盖”

“凭借自身具备的广泛能力,我们可以为客户提供强大的优化解决方案产品库。我们通过完整的信号链能力为客户的设计提供支持,包括RF、微波和毫米波。”ADI公司表示。

ADI通过产业整合,实现丰富的分立元件和集成解决方案组合,包括面向DC到110 GHz以上应用的完整天线到位产品系列。其中包括并购RF、微波和毫米波应用高性能集成电路、模块、子系统和仪表领域的创新设计公司及制造商Hittite,借助Hittite在RF、微波和毫米波技术方面的优势,使得ADI能够为客户打造更加全面的解决方案,拓宽在工业、通信基础设施和汽车市场的解决方案能力;收购专注于新兴无人驾驶汽车和工业应用的雷达硬件和软件的Symeo GmbH公司,其创新的信号处理算法使ADI能为客户提供角精度和分辨率均显著改善的雷达平台,独有的射频和传感器技术能够实现实时位置检测和距离测量。

ADI还投资于多种制造工艺,包括CMOS、SiGe、BiCMOS、SOI、GaAs和GaN,从而提供丰富的功率和集成度产品组合,并不断缩小产品尺寸,产品包括行业领先的下一代高功率放大器、集成式射频收发器、超宽带锁相环和合成器等等,可为客户提供丰富完整的射频、微波信号链解决方案,可为通信、测试与测量仪器仪表、工业以及航空航天领域中的RF和微波设计发挥重要作用。

汽车领域提供主动安全系统

在汽车应用领域,ADI 长久以来的系统专业知识和创新,成就了包括基于雷达自动驾驶车辆感知检测在内的 Drive360™产品系列,使客户能够无缝集成当今受信任的 ADAS系统所需的强大、高质量的传感器数据和信息处理,同时确保安全的自动未来。

当今道路上的绝大多数雷达系统均基于24 GHz和77 GHz分立式RF技术,包括锁相环、斜坡发生器、发射器、接收器和ADC,ADI专注于提高性能并减小整个雷达系统的尺寸、重量和功耗(SWaP)。在超过15年的时间里,ADI一直致力于开拓这些技术为大众市场提供主动安全系统,并帮助客户整合到革新产品中用于下一代主动安全和自动驾驶系统。

ADI提供给业界的Drive360TM 28nm CMOS 雷达技术平台的构建就基于公司已建立的ADAS、MEMS及雷达技术组合,这些技术在过去20年间广泛应用于汽车行业。ADI公司是首家以先进的28nm CMOS工艺为基础提供汽车雷达技术的公司,全新的Drive360 雷达平台将绝佳的射频性能运用于先进的驾驶安全和自动驾驶领域。该射频性能超过了目前一流硅锗(SiGe)同类产品所能达到的效果,能够探测到远距离的小型物体,从而为车辆的紧急避险赢得额外时间。此28nm技术平台为多项产品的开发奠定了基础,同时还将直接缩短一级供应商和车厂的产品上市时间,降低设计风险和开发成本。此全新平台适用于多种应用,包括高端的远距离自动驾驶和高级驾驶辅助系统、中到短距的自动紧急制动、盲点检测、倒车两侧来车警告系统和近距离自动泊车。

Drive360 28nm CMOS 雷达平台支持多种高级信号处理集成,甚至是自定义IP集成,使设计人员能够差异化其系统设计。平台配有高集成电源管理配套芯片。该平台可令一级供应商和车厂产品具备优良的性能,而这正是打造可靠的解决方案,并将其应用于新兴自动驾驶领域所不可或缺的前提条件。

SmartMesh全面应对无线传感器网络应用挑战

随着物联网的应用的普及,无线传感器网络因为部署成本低、部署便捷、运营成本低,在日常生活、工业制造、环境监测等众多领域获得广泛应用。无线传感器网络需要更稳定可靠以确保各种环境下的稳定通信,要求更低功耗以降低频繁更换电池的成本,具备加密、身份验证和消息完整性检查等功能以确保无线通信信息安全,以及较高的网络节点连接容量以能支持应用环境中多节点连接需求等。

ADI推出的经过大量应用验证的SmartMesh®嵌入式无线传感器网络就提供了一个全面满足这些需求的解决方案,可实现 >99.999% 的数据可靠性和 >10 年的电池寿命,使得在最具挑战性的环境中部署无线传感器网络变得实际可行。更多的特性包括:

•苛刻的射频环境,具有大量金属和混凝土结构,包括工厂、数据中心、商业楼宇监控、桥梁、隧道;

•大区域网络,例如街道停车应用、跨越多个城市街区的智能街道照明网络、商业灌溉;

•密集部署,其中数千个节点在彼此的无线电射程内工作,例如数据中心、公共设施规模的太阳场;

•运动车辆上的网络,包括轨道车辆、货物集装箱、半卡车或飞机;

•长扩展网络,包括管道、矿井、隧道、桥梁、栅栏线和智能街道照明;

•远程监控,其中所有节点都必须通过电池或能量收集进行供电,例如油田、农业或环境监控。

SmartMesh网络由高度可扩展的自成形多跃点节点网格和网络管理器构成,这些节点称为智能微尘,用于收集和中继数据,网络管理器用于监控和管理网络性能和安全,并与主机应用程序交换数据。

SmartMesh智能微尘和管理器是完整的无线传感器网络解决方案。SmartMesh 将时间同步的通道跳跃链接层与基于 ADI Eterna® 片内系统技术的硬件结合在一起以实现完整的无线网络解决方案,该解决方案:

•在最具挑战性的射频环境中具有 >99.999% 的数据可靠性;

•具有 >10 年电池寿命,可以在成本最低条件下将传感器放在任何位置;

•具有加密、身份验证和消息完整性检查功能,保证网络安全;

•是完整的无线网状网络解决方案,不需要进行网络堆栈开发。

如何应对5G测试测量挑战?

以5G为代表的新兴射频微波标准不断涌现,这些不断演进的标准、复杂技术、更广泛的频谱范围,前所未有的测试测量规范将对测试系统设计带来了机遇和挑战。作为拥有深厚的领域知识和专业知识的合作伙伴,ADI基于业界领先的完整射频微波信号链,帮助客户规划和构建高性能的测试和测量设备,在推动5G等无线通信技术部署上发挥了积极作用。

ADI提供各种满足通信测试设备需求的解决方案,例如高速转换器具有实现最新技术的宽带宽发射和接收通道所需的性能,高性能 PLL、正交调制器和解调器、宽带混频器、宽带开关和衰减器都具有卓越的性能,为最高性能的通信测试解决方案奠定了硬件基础。再加上最完整的收发器、数据转换器和 RF 组件系列,所有必需的信号链元件都可以从ADI获得一站式支持。

ADI拥有市场上最全面的产品组合,可用于应对5G ET&M挑战。例如,通过与ADI合作:Keysight成为首家5G RF测试用例通过行业验证的公司,使其UXM 5G可用于5G手机型式批准;NI第二代向量信号收发器 (VST)可以显著加快 5G 原型设计和测试开发的速度,而ADI提供的 100 多款元件为第二代 VST 性能的大幅提升以及外形尺寸的缩小提供了有力支撑;R&S®SMW200A矢量信号发生器和R&S®FSW信号与频谱分析仪两款仪器旨在通过生成和分析高达2 GHz的宽调制带宽毫米波信号来应对5G挑战,远远超出终端设备所要求的噪声等级,两款产品均使用ADI公司的数据转换器和RF器件。


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