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RF啣修如屮▲鵐謄覆らビットまで」戦Sを実現するADI

インターネット時代に不可Lでしかもカギを曚覿\術は、無線通信(RFとモデム\術)である。噞アナログICに咾Analog Devicesは、2014QにRF関係の専門メーカーHittite(ヒッタイト) MicrowaveをA収した。このT果、「アンテナからビットまで」というRF\術からデジタル出までのポートフォリオをeてるようになった。

元々、A-D/D-Aコンバータ等のデータコンバータに咾Analog Devices Inc. (ADI)は、モデムのデジタル変調アルゴリズムを演QするDSP(デジタル信・廛蹈札奪機砲盞eっている。加えて、RFに咾HittiteをA収することで、文C通りアンテナからデジタルまでを1社で実現できる。

2015Q暮れのマイクロSの専門t会MWE2015において、ADIは無線通信のアンテナからデジタル処理v路のビットまで、さまざまな周S数帯域についてt颪鮓せた。インターネットとつながるデバイスでは無線すなわちRFを使うテクノロジーが圧倒的にHい。RF以外だとADSLや光ファイバなどの~線しかない。モバイルの世cはほぼ100%RF\術が使われていると言っても言い圓ではない。

ところがRFの世cは、k般的なアナログやデジタルとは違い、マクスウェル電磁c究式の世cであり、Sとしての性を理解しておく要がある。例えばアンテナは、空間を伝わる電Sを\幅する「共振_」であり、k般の細くて丸い配線はインダクタンス成分をいっぱい含み電磁Sを放出する「送信機」である。このため、周S数を合わせる(共振させる)チューナーでは、インダクタンス(L)とリアクタンス(C)を試行惴軼に何度も合わせてみる要があり、調Dに時間がかかる。さらにアンテナからLNA(ローノイズアンプ)、局霹振_、フィルタなどのv路には、LやCの成分をH数含むため、電磁Sの反o、吸収の様子を瑤襪燭瓩離好潺好船磧璽函sパラメータ)をチェックする要がある。要は、電磁Sの識がなければ設できない。

もしRFv路に煩わされることなく、デジタルに集中できるのなら、通信機を組み込んだIoT機_などの開発期間はずっと]くなる。RFv路の周S数調Dコスト(ローディング時間)がぐっとる。

もちろん、通信\術はRFだけではない。周S数変換して検Sしたアナログ信、筌妊献織訖、亙冂粥modulate)されているため、復調(demodulate)しなければならない。変復調_を両vのかしら文CをDって、モデム(modem)と}ぶ。ADIはA-Dコンバータやモデム\術もeつため、RFのHittiteを}に入れることで、アンテナからビットまでての\術を提供できるようになったのである。このおかげで、ITやデジタル機_の設vは、通信\術を瑤蕕覆てもO分のuTな\術に集中できる。通信v路霾はまるで「レゴブロック」のように通信v路モジュールをはめ込むだけで済む。

今v、アナデバがt会で見せたをいくつか紹介すると、24GHzのミリS帯向けレーダー向けのチップセットADF5901(2チャンネルの送信v路)とADF5904(4チャンネルのp信v路)、ADF4159(FM-CWは発效PLL)などを使い、小型化した。RFv路に要なチップはてADIが提供し、デジタル信ス萢のモデムやデータDり込みはFPGAをWする。ADIはオーストリアのINRAS社と共同開発しフェーズドアレイアンテナをいて小型レーダーシステムを開発した。クルマの衝突防Vレーダーのx場を狙う。

ナ星通信やはやぶさ2など宇宙での通信のKaバンド(30GHz帯)のアップコンバータ送信機もtした。これはLバンド(1GHz帯)の入信、30GHz帯にアップコンバートする送信機である。このRFモジュールもHittiteのモジュール\術である。

さらに今後の5Gモバイル通信向けの60GHzトランシーバチップセットもある。57~66GHzのミリS通信に使うチップで、HMC6300アップコンバータとHMC6301ダウンコンバータで構成されている。5G時代のスモールセルや基地間のバックホールに向けてGbpsのデータレートを実現する通信機_に使われるRFチップセットソリューションだ。Gbpsのデータレートを実現するためにミリSという高周S\術だけではなく、デジタル変調としても256QAMまでの高い変調擬阿眈Wする。チップは4mm×6mmのBGAにパッケージングされ、SiGeプロセスで高周S出を提供する。ベースバンドからRFまでを1チップで実現した。

ADIはさらに、VSWR(電圧定在S比)R定_や、ソフトウエア無線(SDR:software-defined radio)、データコンバータとFPGAとをつなぐ新しい高]シリアルインターフェースJESD204を使った1Gsps(サンプル/秒)という高]のサンプリングレートに官する格ボードなどをした。JESD204格は、来のCMOSやLVDSに変わるCML(current mode logic)をWしたインターフェースで、サンプリングレートが高]になるにつれ、CMOSでは消J電が容できなくなるために作られたもの。ADIは高]データコンバータを}Xけているため、この格採に積極的だ。

(2016/01/08)
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