ניו-טק מגזין | מאי 2026 | המהדורה הדיגיטלית

שליטה באלומה בתדרים גבוהים RF בדור הבא של מערכות Beamforming תפקידם של שבבי

המודרניות, השליטה RF בעולם מערכות ה באלומה הפכה מדרישה מתקדמת למרכיב בסיסי בתכנון מערכות. בין אם מדובר ברדארים, מערכות תקשורת לוויינית או , היכולת לנהל כיוון, עוצמה mmWave קישורי ופאזה של אותות בתדרים גבוהים היא תנאי לביצועים מערכתיים גבוהים. , Phased Array מעבר למערכים מבוססי ה לצד עלייה מתמדת בתדרי העבודה, דוחף את גבולות התכנון האנלוגי ומציב דרישות חדשות לרמת האינטגרציה, הדיוק והיציבות של . מערכות אלו אינן מתבססות עוד על RF רכיבי ה אלמנט שידור יחיד, אלא על מערכים צפופים של אלמנטים, שכל אחד מהם חייב לפעול בסנכרון מדויק עם האחרים. Beamforming בלב מעבר זה נמצאים שבבי BFICs ( Beamforming Integrated משולבים, ). רכיבים אלו מרכזים פונקציות של Circuits הגברה, הזחת פאזה, מיתוג ולעיתים גם המרת תדר, בתוך יחידה קומפקטית אחת. ככל שמספר הערוצים במערכת עולה, לעיתים לעשרות ואף מאות, כך גדלה החשיבות של אחידות בין הערוצים ושל שליטה מדויקת בפרמטרים האנלוגיים. , Tower Semiconductor בהקשר זה, ההכרזה של , על זמינות שבבי Axiro Semiconductor בשיתוף מערכת ניו-טק מגזינים גרופ »

מתקדמים המבוססים על טכנולוגיית Beamforming , משקפת מגמה רחבה יותר בתעשייה. מדובר SiGe במעבר לפתרונות אינטגרטיביים בעלי ביצועים גבוהים, המותאמים לייצור סדרתי וליישומים . במקביל, מגמת Ku - band ו X - band בתדרים של הפיתוח הרחבה יותר ממשיכה לכיוון מערכות בתדרים גבוהים אף יותר. mmWave פשוט Beamforming העיקרון הפיזיקלי של יחסית, אך היישום ההנדסי שלו מורכב מאוד. כדי לייצר אלומה ממוקדת, יש לשלוט בדיוק גבוה בהפרשי הפאזה והעוצמה בין ערוצי השידור. כל סטייה קטנה עלולה להוביל להרחבת האלומה, לא רצויים. sidelobes להסטה שלה או ליצירת במערכים צפופים, האפקט מצטבר. סטייה זעירה בכל ערוץ מתורגמת לפגיעה משמעותית בביצועי המערכת. לכן, אחד האתגרים המרכזיים בתכנון הוא השגת יציבות ואחידות בין ערוצים BFICs לאורך זמן ובתנאי סביבה משתנים. מעבר לכך, מערכות מודרניות פועלות ברוחבי סרט רחבים יחסית, מה שמחייב שמירה על ליניאריות . RF גבוהה לאורך כל שרשרת ה אחד המרכיבים הקריטיים בשרשרת זו הוא ). קיימות גישות Phase Shifters מסיטי פאזה ( אנלוגיות ודיגיטליות למימוש פונקציה זו. שליטה בפאזה ובעוצמה - האתגר הבסיסי

מסיטי פאזה אנלוגיים מאפשרים שליטה רציפה בפאזה, אך רגישים לשינויים סביבתיים ולסטיות תהליך. לעומתם, פתרונות דיגיטליים מבוססי שלבים מספקים יציבות גבוהה יותר, אך יוצרים קוונטיזציה בפאזה, שעלולה להשפיע על איכות האלומה. במערכות מתקדמות נעשה שימוש בגישות היברידיות, המשלבות בין דיוק אנלוגי ליציבות דיגיטלית. הבחירה בין הארכיטקטורות תלויה בדרישות המערכת, בתדר העבודה ובמגבלות הספק, שטח ועלות. Dynamic רעש, ליניאריות ו Range אחד הפרמטרים הקריטיים בתכנון מערכות . Dynamic Range הוא ניהול ה Beamforming במערכים מרובי ערוצים, כל ערוץ תורם לא רק Noise לאות הרצוי אלא גם לרעש הכולל, ולכן , BFICs של כל רכיב בשרשרת, ובפרט של ה Figure משפיע באופן מצטבר על ביצועי המערכת. במקביל, דרישות הליניאריות מחמירות ככל שהמערכת פועלת בסביבה רוויית אותות. עיוותים לא ליניאריים יוצרים תוצרים בין מודולאריים העלולים ליפול בתחום העבודה ולפגוע ביכולת מחייב איזון BFIC ההפרדה בין אותות. תכנון עדין בין הגבר, רעש וליניאריות, ולעיתים נדרשות פשרות הנדסיות כדי להשיג יציבות כוללת.

New-Tech Magazine l 58