AD9361 是一款高度集成的射频(RF)收发器,适用于广泛的应用场景。该器件集成了实现单天线或多天线系统所需的全部 RF、混合信号和数字模块。可编程特性允许这款宽带收发器在单一器件中实现所有收发功能,支持多种通信标准,包括频分双工(FDD)和时分双工(TDD)系统。这种可编程性还支持在多个频率上同时使用多个独立的射频链,并且允许器件通过 12 位并行数据总线(DBP)或单线 LVDS 接口与各种基带处理器(BBP)对接,支持 1.8V 并行接口或 1.2V 低压差分信号(LVDS)接口。

AD9361 还提供自校准和自动增益控制(AGC)系统,以在温度和输入信号条件变化时维持高水平性能。此外,该器件包含多种测试模式,允许系统设计人员注入测试信号并创建内部调试环路,以便在原型开发期间优化特定应用的无线电配置。
接收器
接收器部分包含接收 RF 信号并将其转换为基带处理器(BBP)可用的数字数据所需的全部模块。接收器具有两个独立控制的通道,可接收来自不同来源的信号,支持在共享公共频率合成器的同时在多输入多输出(MIMO)系统中使用。
每个通道有三个可复用到信号链的输入,使 AD9361 适用于具有多个天线的分集系统。接收器采用直接变频架构,包含低噪声放大器(LNA)、正交(I/Q)下变频混频器以及基带滤波和模数转换(ADC)电路。外部 LNA 也可与该器件接口,为设计人员提供定制接收器前端以适应特定应用的灵活性。
增益控制通过遵循预编程的增益索引图实现,该索引图在各个模块间分配增益,以在每个级别实现最佳性能。这既可以通过启用内部 AGC 以自动模式完成,也可以根据需要通过 BBP 或慢模式调整进行手动增益控制。此外,每个通道包含独立的 RSSI 测量能力、直流偏移跟踪和全数字自校准功能。
接收器包含 12 位 Σ-Δ ADC 和可调采样率,可将接收到的信号转换为数字数据流。数字信号经过一系列抽取滤波器和具有附加去加重设置的全可编程 128 抽头 FIR 滤波器进一步处理。每个数字滤波器模块的采样率可通过更改抽取因子来调整,以产生所需的输出数据速率。
发射器
发射器部分包含两个完全相同且独立控制的通道,提供实现直接变频系统所需的数字处理、混合信号和 RF 模块,同时共享公共频率合成器。数据路径通过基带传递函数采用可配置的 128 抽头 FIR 滤波器,具有插值滤波器选项。FIR 输出被送入一系列插值滤波器,在进入 DAC 之前提供附加滤波和数据速率插值。每个 12 位 DAC 具有可调采样率。I 和 Q 通道均连接到 RF 阻塞上变频混频器。
当转换为基带模拟信号时,I 和 Q 信号经过滤波以去除采样伪像,然后送入上变频混频器。在混频器中,I 和 Q 信号重组并调制到载波频率,随后通过模拟滤波器传输到输出级,这些滤波器提供附加的带通滤波,然后信号被发送到输出放大器。每个发射通道提供宽范围的衰减调节和精细的粒度控制,帮助设计人员优化信噪比(SNR)。
自校准电路对每个发射通道进行优化,提供自动实时调整。发射器模块还为每个通道提供 TX 监控块,该块监控发射器输出并路由到后端。未使用的通道在单通道操作时可用于 BBP 信号监控。TX 监控块仅在接收器空闲时可用。
时钟输入选项
AD9361 使用参考时钟工作,该时钟可通过两种不同方式提供:第一种选择是使用连接在 XTALP 和 XTALN 引脚之间的 19 MHz 至 50 MHz 晶体(具有频率间的差异)。第二种选择是将外部振荡器或时钟分配器件(如 AD9543)连接到 XTALN 引脚(XTALP 引脚悬空)。如果使用外部参考时钟,其频率可以在 20 MHz 至 80 MHz 之间变化。该参考时钟用于为系统提供时钟,并为器件内部生成所有数据时钟、采样时钟和本地振荡器的锁相环(PLL)模块提供时钟。
晶体频率误差可通过使用数字可编程晶体振荡器(DCXO)功能消除,该功能调整内部可变电容。此电容调谐曲线将晶体频率从所有其他频率信号中分离出来,从而产生更准确的参考时钟,系统中的所有其他频率均由此生成。此功能还可与片上温度检测结合使用,在正常工作期间提供振荡器频率温度补偿。