現(xiàn)代通信領域中，beam-forming 技術有著非常廣泛的應用。在 5G 通信、相控陣雷達、衛(wèi)星通信等方面也越來越受到工程師們的重視。波束成形（beamforming or spatial filtering）是傳感器陣列中用于定向信號傳輸或接收的信號處理技術。這是通過將天線陣列中的元件以特定角度的信號經(jīng)歷相長干涉而其他經(jīng)歷相消干涉來實現(xiàn)的。波束成形在發(fā)送端和接收端都可以使用，以實現(xiàn)空間選擇性。工程師利用波束成形技術已經(jīng)有相當久的歷史，比如使用波束來補償信道衰減的衛(wèi)星通訊。衛(wèi)星和地面接收天線的距離非常遠，信道衰減非常大，于是衛(wèi)星信號到達地面時能量已經(jīng)非常小，甚至比熱噪聲還要低。因此，我們需要想方設法提高接收衛(wèi)星信號能量。當衛(wèi)星的信號向空間全方向輻射時，絕大多數(shù)能量并沒有被地面天線接收到，而是被浪費了。為避免這種浪費，我們在接收和發(fā)射衛(wèi)星信號時都會使用波束成形。這樣，發(fā)射的電磁波信號都集中在一個方向上，只要接收天線能對準這個方向，就可以大大提高接收的衛(wèi)星信號能量。相控陣天線的 beamforming 技術（如圖 1 描述），我們可以線性或二維地對 N 個天線陣列進行波束賦形配置，并以電子的方式，智能地控制陣列中每個單獨天線的幅度和相位激勵，以產(chǎn)生指向所需方向的波束。在物理結構固定不變的情況下，相控陣天線能夠快速無慣性的進行波束成形和波束掃描。

　　針對衛(wèi)星通信領域的相控陣系統(tǒng)， ADI 代理商 Excelpoint 世健公司的工程師 Rain Cai 向我們介紹了一款 ADI 的相控陣 beamforming 集成化芯片，可以為廣大衛(wèi)星通信客戶提供新一代的系統(tǒng)化解決方案（如圖 2）。該系統(tǒng)方案包含天線前端的多通道幅相控制集成套片 ADAR1000、上線變頻混頻器 LTC5548/LTC5549、本振 PLLVCO 集成芯片 ADF5356/ADF5610、低頻 2T/2R 收發(fā)集成套片 ADRV9009。相比傳統(tǒng)的超外差方式，節(jié)省數(shù)十顆芯片就能完成對整個收發(fā)系統(tǒng)的研發(fā)設計，大大縮小了整個通信系統(tǒng)的體積和功耗。
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