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Four-Secrets-to-Mastering-Millimeter-Wave-Communications-Circuit...
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ミリ波通信の回路設計を
マスターするための4つの秘訣
キーサイトは、4Gから5Gへの移行に伴い、モバイル・ネットワーク・デバイス
やインフラの設計、開発、配備に劇的な変化がおきているのを目の当たりにして
います。回路設計に影響を与える重要な課題の1つは、70 GHzミリ波帯に及ぶ
周波数です。高いミリ波周波数と小型化の推進は、回路とシステムの設計に直接
影響を与えます。
これらの設計トレンドは、RFモジュールにさまざまな製造テクノロジーの混在や
フェーズド・アレイ・アンテナが見られるため、システム統合の密度と複雑さを
増加させます。エンジニアは、マルチテクノロジー構造をアセンブルし、テクノ
ロジーの境界を越えて回路、電磁界(EM)および電気-熱の解析を行う必要があり
ます。
高度なデジタル変調手法により、ミリ波帯の広帯域データ通信が可能になりま
すが、RF、マイクロ波およびミリ波アプリケーションではエラーベクトル振幅
(EVM)のような新しい性能指数が必要になるため、これがコンポーネントおよび
システムの設計に影響を及ぼします。既存のRF/マイクロ波エレクトロニック・
デザイン・オートメーション(EDA)ツールは、マルチテクノロジー RFモジュール
のアセンブリ、シミュレーション、検証向けの新しい重要な要件を満たさない
場合があります。
このeBook(電子書籍)では、ミリ波通信回路の設計を習得するためのEDAに関す
る4つの秘訣を説明し、ファーストパスでの成功を達成するための設計ワークフ
ローの合理化方法を解説します。マルチテクノロジーを用いた3次元構造RFモ
ジュールのアセンブリと電磁界/回路協調シミュレーション、デジタル変調され
たRF信号の設計、非線形アンプの安定性の保証について説明します。
ミリ波周波数が
広帯域データに対応
はじめに
目次
まとめ
まとめに進む >
まとめ
マルチテクノロジー
ミリ波設計用の
パッケージ
さまざまなテクノロジーを
アセンブルする場合に
採用される高度な実装手法を
学習します。
秘訣1に進む>
秘訣1
電磁界/回路協調
シミュレーション
電磁界/回路協調
シミュレーションを反復的な
設計ツールとして使用する
ことで、シミュレーション
時間を短縮できます。
秘訣2に進む>
秘訣2
非線形アンプの
安定性解析
基本的な回路解析を
変更せずに、複数の安定度
指標を計算する方法を
ご紹介します。
秘訣3に進む>
秘訣3
デジタル変調信号を
含む設計
5G
システム向けの
Distortion EVM
という
新しい性能指数を、
エンドツーエンドテストの
設計フェーズに導入します。
秘訣4に進む>
秘訣4
ミリ波通信の回路設計をマスターするための4つの秘訣 | 4
マルチテクノロジー
ミリ波設計用のパッケージ
秘訣1
ミリ波通信の回路設計をマスターするための4つの秘訣 | 4
まとめ
ミリ波設計
安定性解析
変調信号
協調シミュレーション
ミリ波通信の回路設計をマスターするための4つの秘訣 | 5
秘訣1
マルチテクノロジー
ミリ波設計用のパッケージ
図1. 5GのFR2範囲により、将来の設計の設計統合密度が高まります (2021年11月現在のRel16による周波数範囲)
90 GHzまでの周波数は、
現在、将来のリリースのために
調査中。
FR1:410 MHz 〜 7.125 GHz
FR1の代表的な帯域
FR2:24.25 〜 52.6 GHz
FR2の4つの帯域
n77:3.3 〜 4.2 GHz
n78:3.3 〜 3.8 GHz
n79:4.4 〜 5 GHz
n257:26.5 〜 29.5 GHz
n258:24.25 〜 27.5 GHz
n260:37 〜 40 GHz
n261:27.5 〜 28.35 GHz
0.6 GHz 2.5 GHz 3.3 〜 4.2 GHz
I
S
M
ISM
5.7
〜 5.8
24 GHz
ISM
24 GHz
28 GHz 39 GHz
64 〜 71 GHz
71
〜 76 GHz
4.4 〜 5 GHz
課題:マルチテクノロジーミリ波設計用の
パッケージ
ミリ波周波数への移行は、マルチテクノロジーの多層アセンブリに影響を及ぼす
最も重要な技術ドライバーです。周波数が高いほど、より多くのデータを送信す
ることができます。5Gアプリケーションにより、高スループットのインスタント
データに対する膨大な需要が生まれています(図1参照)。高い周波数では、回路
のインターコネクトがその回路と同じ周波数の波長で動作するため、回路設計に
危機的な影響が及びます。物理的な配線が動作周波数の波長サイズとほぼ等しく
なると、回路からの放射が発生し、集積パッケージ内でカップリングなどの干渉
が生じます。不要な電磁波の影響を最小限に抑えるために、パッケージとアセン
ブリをできるだけ小さくすること、また適切なアセンブリとパッケージを選択す
ることが重要です。
...
...
まとめ
ミリ波設計
安定性解析
変調信号
協調シミュレーション
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