ADIレーダー・ソリューション

ADIレーダー・ソリューション レーダー・アプリケーションの概要 よって高効率のアンプを作成し、冷却の必要性を低減することによっ 第二次世界大戦中に初めて開発されたレーダーは、今日では防衛、民 て信頼性を向上することができます。これらの手法を用いることによっ 生（航空管制や気象観測）、自動車など多種多様のアプリケーション て、サイズや重量も低減できます。 で使用されています。その動作原理は、特定の波形で変調した電磁 信号を送信することにあります。信号は対象物から反射され、この反 なぜアナログ・デバイセズなのか 射信号をレーダーの受信機が検出し、これを解析して距離、方角、角 X 包括的なポートフォリオにより、広範な商用および防衛用レーダー・ 速度などの必要な情報を抽出します。 システムの完全なRFビット・ソリューションを実現します。 X お客様が最高の性能を実現するとともにサイズ、重量、電力、シス 主な課題とシステム設計上の留意事項 テム・コスト、開発時間を低減できるように支援します。 距離 X 50年以上にわたる性能、信頼性、持続性の取り組みにより、ふさ レーダー・システムの主要な目的は、最大距離で対象物を可能な わしいサプライヤーとして認識されています。 限り迅速に確認することです。このため、長距離に対応できる高パ ワーと高効率が求められます。 レーダー・シグナル・チェーン 標準的なレーダー・シグナル・チェーン（スーパーヘテロダ 分解能 イン・アーキテクチャ） レーダー・システムのもう1つの目的は、最高の分解能で密集した物 スーパーヘテロダイン・アーキテクチャの標準的なレーダー・シグナル・ 体の中から真の対象物を見つけ出すことです。高い分解能を実現す チェーンを下図に示します。受信した信号周波数をまずIF段、次に るには、広い変調帯域が必要です。 ベースバンド周波数に変換するデュアル・ミキシング段の構成になっ 信頼性 ています。 信頼性は、あらゆる産業アプリケーションにとって重要で、信頼性を 向上するには多くの手法があります。アンプの段数を低減すると、複 雑さが軽減し、信頼性が向上します。先進的な半導体製造工程に Antenna Motor 6 Control 1 Driver/ 10 Driver/ IF Amp Mixer IF Amp Mixer 8 DAC/ DDS IPA HPA 2 Phase Shifter 4 12 9 5 11 Clocks PLL, Fanout DDS Up-VCO, convert Fanout Detector DDS DSP/ REF FPGA Driver IF Amp ADC LNA LNA 3 Phase Shifter Bypass 7 Switch Video Display analog.com/jp

2 ADIレーダー・ソリューション analog.com/jp 3 1. DACs 2. DDSs 3. ADCs 4. Clock Generators 5. Fanout Buffers 6. Drivers/IF Amplifiers AD9525/HMC1031/ ADL5565/ADL5566/ AD9129/AD9739 AD9914/AD9915 AD9652/AD9656/AD9250 HMC1032/HMC1033/ ADCLK944/HMC744 ADL5610/ADL5611 HMC1034/HMC1035 7. Low Noise Amplifiers 8. Power Amplifiers 9. PLLs with VCOs 10. Mixers 11. Multiplier 12. Phase Shifters HMC559/ HMC830/HMC831/ HMC772/HMC460/ ADL5353/HMC1056/ HMC797A New/ HMC832/HMC833/ HMC443 HMC642A/HMC877 HMC516 HMC773A New HMC1114 ADF5355 次世代のレーダー・シグナル・チェーン（ダイレクトRF 以下に示すのは、次世代I/Qレーダー・シグナル・チェーンの例です。ダ および高IFサンプリング） イレクトRFシンセシスと高IFサンプリングによって2次IF段が不要になり ダイレクト・コンバージョン無線は、何度も周波数変換を行うスーパー ます。 ヘテロダイン・レシーバと異なり、1回だけ周波数を変換します。周波 数変換が1回であることにより、次のような利点が得られます。 X レシーバの複雑さが軽減、必要な段数が少なくなり、これにより性 能が向上し、消費電力を低減 X イメージ除去の問題や不要なミキシングを解消 Antenna Motor Control Driver/ I/Q IF Amp 7 Demods DAC/ DDS PA HPA Phase Shifter 1 3 Clocks PLL, LO Buffer Detector DDS Fanout DSP/ REF 8 FPGA 4 Driver/IF Amp ADC LNA LNA Phase Shifter 5 2 6 I/QDemods Bypass Switch Video Display 1. RF Agile Transceivers 2. ADCs 3. Clock 4. Digital Gain Amplifier AD9361/AD9364 AD9625/AD9680 HMC7044 ADA4961 5. Track-and-Hold Amplifiers 6. Mixers 7. I/Q Demodulators 8. Detectors 9. Switches HMC232A/HMC986A/ HMC661/HMC1061 ADL5367/HMC558A ADL5363/ADL5380 ADL6010/HMC1094/HMC1013 ADGM1304

analog.com/jp 3 24GHz FMCWレーダー て、感度を2倍以上、検出距離を最大1.5倍に高めたレーダー設計が アナログ・デバイセズは、24GHzレーダー用のシグナル・チェーンで使 可能です。これにより、設計が容易な小型センサーで堅牢で安定した 用するあらゆるチップセットを提供しています。これらは自動車向け先 性能を実現できます。 進運転支援システム（ADAS）や産業用アプリケーションに使用できま 下の図に24GHzのチップセットを示します。 す。高性能の高集積チップセットにより、全消費電力を大幅に低減し Tx MMIC Tx MMIC System Basis Transmit Channel Signal Generation 24 GHz—ADF5901 (2 Rx) Chip Ramp Generator *M VCO PLL ADF4159 PA DSP ADF4158 ADSP-BF70x or ADSP-2147x Receive Channel Signal Processing ADC AAF PGA LNA EQ ADC AAF PGA LNA EQ n n = 4 n ADC AAF PGA LNA EQ Antenna AFE Rx MMIC AD8283 (4-Ch) 24 GHz—ADF5904 (4 Rx) ADAR7251 (4-Ch) RF MMICs PLLs Analog Front Ends DSP ADF5901/ADF5904 ADF4158/ADF4159 AD8283/ADAR7251 ADSP-BF70x/ADSP-2147x 注目製品 Part Number Description Key Features & Benefits ECCN Code DACs Direct RF synthesis at 2.5 GSPS update rate, dual-port LVDS data interface, 14-bit, 2.5 GSPS, industry leading single/multicarrier IF or RF synthesis, ability to synthesize AD9739 3A001.a.5.b.2.b RF Digital-to-Analog converter high quality wideband signals with bandwidths of up to 1.25 GHz in the first or second Nyquist zone DAC update rate: up to 5.7 GSPS, direct RF synthesis at 2.85 GSPS data AD9119/ 11-/14-bit, 5.7 GSPS, rate, high dynamic range and signal reconstruction bandwidth support RF EAR99/3A001.a.5.b.2.b AD9129 RF Digital-to-Analog Converter signal synthesis of up to 4.2 GHz IF Amplifiers 6 GHz ultrahigh dynamic range −3 dB bandwidth of 6 GHz (AV = 6 dB), pin strappable gain adjust: 6 dB, ADL5565 EAR99 differential amplifier 12 dB, and 15.5 dB, differential or single-ended input to differential output Mixers Passive: no dc bias required, input third-order intercept (IP3): 20 dBm, GaAs MMIC fundamental mixer, HMC773A New local oscillator (LO) to radio frequency (RF) isolation: 37 dB, wide IF EAR996 GHz to 26 GHz bandwidth: dc to 8 GHz CAN FlexRay MCU DSP Data Port

4 ADIレーダー・ソリューション analog.com/jp 5 Part Number Description Key Features & Benefits ECCN Code Power Amplifiers GaAs pHEMT MMIC P1dB output power: 28 dBm, gain: 14 dB, output IP3: 36 dBm, supply HMC559 EAR99 power amplifier, dc to 20 GHz voltage: 10 V @ 400 mA, 50 Ω matched input/output High P1dB output power: 28 dBm, high PSAT output power: 29.5 dBm, high GaAs pHEMT MMIC HMC797ALP5E gain: 13.5 dB, high output IP3: 39 dBm, supply voltage: 10 V @ 400 mA, EAR99 1 W power amplifier, dc to 22 GHz 50 Ω matched input/output Clock Generators Integrated ultralow noise synthesizer, 8 differential 3.6 GHz LVPECL Low jitter clock generator with eight AD9525 outputs and 1 LVPECL SYNC output or 2 CMOS SYNC outputs, 2 differential EAR99 LVPECL outputs reference inputs and 1 single-ended reference input Frequency range: 125 MHz to 3000 MHz, 78 fs rms jitter generation Clock generator with fractional-N PLL (typical), –165 dBc/Hz phase noise floor, maximum phase detector rate HMC1034 EAR99 and integrated VCO, 125 MHz to 3000 MHz 100 MHz, figure of merit (FOM) –227 dBc/Hz, 24-bit step size, resolution 3 Hz typical DDSs 3.5 GSPS internal clock speed, integrated 12-bit DAC, frequency tuning resolution to 190 pHz, 16-bit phase tuning resolution, 12-bit amplitude 3.5 GSPS direct digital synthesizer with scaling, programmable modulus, automatic linear and nonlinear frequency AD9914 3A001.a.13.b 12-bit DAC sweeping capability, 32-bit parallel datapath interface, eight frequency/ phase offset profiles, phase noise: −128 dBc/Hz (1 kHz offset @ 1396 MHz), wideband SFDR < −50 dBc, serial or parallel I/O control PLLs with VCOs RF output frequency range: 54 MHz to 13,600 MHz, fractional-N Microwave wideband synthesizer with synthesizer and integer-N synthesizer, high resolution 38-bit modulus, ADF5355 5A991.b integrated VCO phase frequency detector (PFD) operation to 125 MHz, reference frequency operation to 600 MHz RF bandwidth: 25 MHz to 3000 MHz, maximum phase detector rate Fractional-N PLL with integrated VCO HMC830 100 MHz, ultralow phase noise –110 dBc/Hz in band typ, figure of merit 5A991.b 25 MHz to 3000 MHz (FOM) –227 dBc/Hz Multiplier SMT GaAs HBT MMIC ×4 active frequency Output power: 4 dBm, subharmonic suppression: >25 dBc, SSB phase HMC443 EAR99 multiplier, 9.8 GHz to 11.2 GHz output noise: –142 dBc/Hz, single supply: 5 V @ 52 mA Detectors Schottky diode detector with linearization, broadband 50 Ω input Fast responding, 45 dB range, 0.5 GHz to ADL6010 impedance, accurate response from 0.5 GHz to 43.5 GHz with minimal 5A991.b 43.5 GHz envelope detector slope variation High logging range: 67 dB (–62 dBm to +5 dBm), output frequency Successive detection log video amplifier HMC1013 flatness: ±2 dB, log linearity: ±2 dB, fast rise/fall times: 5 ns/15 ns, EAR99 (SDLVA), 0.5 GHz to 18.5 GHz single positive supply: 3.3 V ADCs High dynamic range, SNR = 75.0 dBFS at 70 MHz (AIN = −1 dBFS), 16-bit, 310 MSPS, 3.3 V/1.8 V dual analog- SFDR = 87 dBc at 70 MHz (AIN = −1 dBFS), noise spectral density AD9652 3A001.a.5.a.5 to-digital converter (ADC) (NSD) = −156.7 dBFS/Hz input noise at −1 dBFS at 70 MHz, NSD = −157.6 dBFS/Hz for small signal at −7dBFS at 70 MHz 12-bit 2.5 GSPS ADC, no missing codes, SFDR = 79 dBc, AIN up to 1 GHz at −1 dBFS, 2.5 GSPS, SFDR = 77 dBc, A up to 1.8 GHz at −1 dBFS, 12-bit, 2.6 GSPS/2.5 GSPS/2.0 GSPS, IN AD9625 2.5 GSPS, SNR = 57.6 dBFS, AIN up to 1 GHz at −1 dBFS, 2.5 GSPS, 3A001.a.5.a.31.3 V/2.5 V analog-to-digital converter SNR = 57 dBFS, AIN up to 1.8 GHz at −1 dBFS, 2.5 GSPS, noise spectral density = −149.5 dBFS/Hz at 2.5 GSPS, differential analog input: 1.2 V p-p Track-and-Hold Amplifiers 18 GHz input bandwidth (1 V p-p full scale), 4 GSPS maximum sampling rate, 68 dB SFDR (4 GHz/0.5 V p-p input, CLK = 1 GSPS), 57 dB SFDR Ultrawideband 4 GSPS track-and-hold (4 GHz/1 V p-p input, CLK = 1 GSPS), direct-coupled I/O, ultraclean output HMC661 EAR99 amplifier dc to 18 GHz waveforms, minimal glitching, >60 dB hold mode feedthrough rejection, 1.05 mV rms hold mode output noise, single/dual rank evaluation boards are available 18 GHz input bandwidth (1 V p-p full scale), 4 GSPS maximum sampling rate, 67 dB SFDR (4 GHz/0.5 V p-p input, CLK = 1 GSPS), 56 dB SFDR DC to 18 GHz, ultrawideband, dual rank HMC1061 (4 GHz/1 V p-p input, CLK = 1 GSPS), direct-coupled I/O, ultraclean output EAR99 4 GSPS track-and-hold amplifier waveforms, minimal glitching, >65 dB hold mode feedthrough rejection, 1.5 mV rms hold mode output noise

analog.com/jp 5 Part Number Description Key Features & Benefits ECCN Code Low Noise Amplifiers Noise figure: 2.5 dB @ 10 GHz, gain: 14 dB @ 10 GHz, P1dB output GaAs pHEMT MMIC low noise amplifier, HMC460 power: 16.5 dBm @ 10 GHz, supply voltage: 8 V @ 60 mA, 50 Ω matched EAR99 dc to 20 GHz input/output Smt phemt low noise amplifier, Noise figure: 2 dB, gain: 20 dB, OIP3: 25 dBm, HMC516LC5 EAR99 9 GHz to 18 GHz single supply: 3 V @ 65 mA, 50 Ω matched input/output Switches GaAs MMIC SPDT non-reflective Isolation: 57 dB @ 3 GHz, 50 dB @ 6 GHz, input P1dB: 30 dBm, insertion HMC232A EAR99 switch, dc to 12 GHz loss: 1.5 dB typical @ 6 GHz, nonreflective design GaAs MMIC reflective spdt switch, Wideband performance: 0.1 to 50 GHz, low insertion loss: 1.9 dB at HMC986A EAR99 0.1 GHz to 50 GHz 40 GHz, high isolation: 31 dB at 40 GHz, fast switching speed: 10 ns 設計リソース 設計ツール／フォーラム Circuits From the Lab® Reference Circuits for Radar X ADIsimPE powered by SIMetrix/SIMPLIS̶ http://www.analog.com/jp/design-center/interactive-design-tools/ X AD-FMCOMMS6-EBZ— https://wiki.analog.com/resources/eval/ adisimpe.html user-guides/ad-fmcomms6-ebz X Visual Analog® : ADC simulation tool̶ X AD-FMCOMMS5-EBZ— https://wiki.analog.com/resources/eval/ http://www.analog.com/jp/design-center/interactive-design-tools/ user-guides/ad-fmcomms5-ebz visualANALOG.html X More reference circuits are available at X ADIsimRF™: RF signal chain calculator tool̶ www.analog.com/jp/circuits https://form.analog.com/Form_Pages/RFComms/ADISimRF.aspx ™ 技術関連記事／アプリケーション・ノート X ADIsimCLK : Clocks products design and evaluation tool̶ http://www.analog.com/jp/design-center/interactive-design-tools/ X Technical Article: MT-085, Fundamentals of Direct Digital Synthesis— adisimclk.html www.analog.com/en/training-seminars/tutorials/MT-085.pdf X ADIsimPLL™: PLL circuit-design and evaluation tool̶ X Application Note: AN-1039, Correcting Imperfections in IQ https://form.analog.com/Form_Pages/RFComms/ADISimPll.aspx Modulators to Improve RF Signal Fidelity— X Export and Import Classification Information̶ www.analog.com/en/AN-1039.pdf http://www.analog.com/jp/support/customer-service-resources/ X Webinar: Technologies and Solutions for Radar System Applications— customer-service/view-export-classification.html http://www.analog.com/jp/education/education-library/webcasts/ アナログ・デバイセズのレーダー・アプリケー technologies-solutions-for-radar-system-applications.html ションと製品の詳細については、以下のサイトを X Brochure: Aerospace and Defense Capabilities Brochure— ご覧ください。 www.analog.com/en/Aerospace-and-Defense-brochure.pdf http://www.analog.com/jp/applications/markets/aerospace-and-defense/ X Brochure: RF and Microwave IC Selection Guide 2015— radar.html http://www.analog.com/media/jp/news-marketing-collateral/product- selection-guide/RF-and-Microwave-ICs-Selection-Guide-2015_J.pdf X Technical Article: High Performance Integrated 24 GHz FMCW Radar Transceiver Chipset for Auto and Industrial Sensor Applications— www.analog.com/en/High-Performance-Integrated-24-GHz-FMCW- Radar-Transceiver-Chipset.pdf

オンライン・サポート・コミュニティ アナログ・デバイセズのオンライン・サポート・コミュニティ で当社の技術者にご相談ください。難しい設計上の問題 についてのお問合せ、FAQの参照、チャットでの交流などに ご利用いただけます。 ez.analog.com 10F 10F 40F 2016 BR14160-0-2/16