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了解AD9364射频捷变收发器的接收和发射原理

2025/12/1 11:13:35
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接收器(RECEIVER)

接收器部分包含了所有必需的模块,用于接收射频(RF)信号并将其转换为基带处理器(BBP)可用的数字数据。该器件具有三个可复用至信号链的输入通道,使 AD9364 适用于多频段、多天线输入的系统。接收器采用直接转换架构,内部包含一个低噪声放大器(LNA),其后是匹配的同相(I)和正交(Q)放大器、混频器以及带通滤波器,用于将接收到的信号下变频至基带以便进行数字化处理。该器件还支持连接外部 LNA,为设计者提供了根据具体应用需求自定义接收前端的灵活性。

增益控制通过预设的增益索引表实现,该表在各个模块之间分配增益,以在每个层级上实现最佳性能。增益控制可通过启用内部自动增益控制(AGC)实现,支持快速或慢速模式,也可采用手动增益控制,由 BBP 根据需要进行增益调整。此外,每个通道都具备独立的接收信号强度指示(RSSI)测量功能、直流偏移跟踪功能,以及完成自校准所需的所有电路。

接收器内部集成了 12 位 Δ-Σ 模数转换器(ADC),并支持可调的采样率,可对接收到的信号进行数字化处理。数字信号还可通过一系列抽取滤波器进一步处理,并经过一个完全可编程的 128 抽头 FIR 滤波器,支持额外的抽取设置。每个数字滤波器模块的采样率可通过更改抽取因子进行调整,以产生所需的输出数据速率。

发射器(TRANSMITTER)

发射器部分由两个差分输出级组成,这些输出可复用至发射通道。发射通道提供了实现直接转换系统所需的所有数字处理、混合信号和射频模块。来自 BBP 的数字数据首先经过一个完全可编程的 128 抽头 FIR 滤波器,支持插值选项。FIR 滤波器的输出随后送至一系列插值滤波器,在到达数模转换器(DAC)之前提供额外的滤波和数据速率插值功能。每个 12 位 DAC 均支持可调的采样率。I 和 Q 两路信号随后被送入射频模块进行上变频处理。

当信号被转换为基带模拟信号后,I 和 Q 信号会经过滤波以去除采样伪影,并送入上变频混频器。在此阶段,I 和 Q 信号被重新合并,并调制到载波频率上,以便传输至输出级。合并后的信号还会通过模拟滤波器进行额外的带通整形,然后被传输至输出放大器。发射通道提供了宽广的衰减调节范围,并具备精细的调节步进,帮助设计者优化信噪比(SNR)。

每个发射通道内部都集成了自校准电路,可实现自动的实时调节。发射器模块还提供了一个发射监控(Tx Monitor)模块。该模块可监测发射器输出,并将其通过接收通道回传至 BBP,用于信号监控。该 Tx Monitor 功能仅在 TDD(时分双工)模式下可用,且仅在接收器处于空闲状态时有效。

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