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用千兆放大器跨越新的多波段接收机前沿
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2017-12-10
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模数转换器（ADC）很久以来一直是通信接收机设计的基本器件。随着通信技术的不断发展，消费者要求更快的数据速率和更低的服务价格。提供这项技术的回程服务供应商面临着两难的处境。更高的数据速率意味着更多带宽，这也就表示更快的数据转换器，将模拟无线电波转换为数字处理。然而，更快的数据转换器（GSPS，或称每秒千兆采样转换器）——广为人知的有RF采样ADC——同样产生大量数据，而这些DSP芯片必须以高得多的速度进行处理。这无疑增加了无线电接收机的运营成本。
解决方案是对组成RF采样ADC的硅芯片进行更优化设计。得益于硅芯片工艺的进步（感谢摩尔定律），定制型数字处理模块中的RF采样ADC在功耗和尺寸方面的效率相比现有FPGA要更高。使用这些数字信号处理模块还能获得更低的数据速率，从而可以使用成本更低的FPGA。这对于运营商来说是双赢的局面，因为他们可以使用这些GSPS ADC以高频率进行采样、使用内部数字下变频器（DDC）以所需速度处理数据，并以能实现的（低）数据速率将其发送至更为廉价的FPGA（或者现有的ASIC产品）进行进一步的基带处理。
使用带有DDC的RF采样ADC的另一个优势是，这样可以通过更灵活、更紧凑、性价比更高的方式实现双频段无线电系统。双频段无线电系统的应用已有多年历史。基站系统设计人员以前通过使用两个独立的无线电路径（每频段一个）来实现双频段无线电系统。本文讨论一种利用多频段无线电接收机——使用RF采样ADC，比如AD9680——对两个独立而使用广泛的频段进行数字化和处理。本文第一部分解释了功能框图级别的实现，并讨论了双频段无线电系统中使用GSPS ADC的优势。本文第二部分将讨论TDD LTE频段34和39（亦分别称为频段A和频段F）的实现和数据分析，并通过数据分析来揭示显示器性能。
传统双频段无线电接收机
为了迎合客户对于双频段无线电的需求，同时满足总系统级性能要求，基站设计人员拿出了他们的看家本领：复制两次无线电设计，然后每频段调谐一个设计。这意味着针对客户的选择，设计人员必须将两个独立的无线电硬件设计调谐至两个频段。
例如，如果需要构建能支持TDD LTE频段34（频段A：2010 MHz至2025 MHz）以及频段39（频段F：1880 MHz至1920 MHz）1的无线电接收机，则设计人员就会打包两个无线电接收机设计。TDD LTE频段的频率规划如图1所示。
图1.TDD LTE频段34和39的频率规划。
解决方案是对组成RF采样ADC的硅芯片进行更优化设计。得益于硅芯片工艺的进步（感谢摩尔定律），定制型数字处理模块中的RF采样ADC在功耗和尺寸方面的效率相比现有FPGA要更高。使用这些数字信号处理模块还能获得更低的数据速率，从而可以使用成本更低的FPGA。这对于运营商来说是双赢的局面，因为他们可以使用这些GSPS ADC以高频率进行采样、使用内部数字下变频器（DDC）以所需速度处理数据，并以能实现的（低）数据速率将其发送至更为廉价的FPGA（或者现有的ASIC产品）进行进一步的基带处理。
使用带有DDC的RF采样ADC的另一个优势是，这样可以通过更灵活、更紧凑、性价比更高的方式实现双频段无线电系统。双频段无线电系统的应用已有多年历史。基站系统设计人员以前通过使用两个独立的无线电路径（每频段一个）来实现双频段无线电系统。本文讨论一种利用多频段无线电接收机——使用RF采样ADC，比如AD9680——对两个独立而使用广泛的频段进行数字化和处理。本文第一部分解释了功能框图级别的实现，并讨论了双频段无线电系统中使用GSPS ADC的优势。本文第二部分将讨论TDD LTE频段34和39（亦分别称为频段A和频段F）的实现和数据分析，并通过数据分析来揭示显示器性能。
传统双频段无线电接收机
为了迎合客户对于双频段无线电的需求，同时满足总系统级性能要求，基站设计人员拿出了他们的看家本领：复制两次无线电设计，然后每频段调谐一个设计。这意味着针对客户的选择，设计人员必须将两个独立的无线电硬件设计调谐至两个频段。
例如，如果需要构建能支持TDD LTE频段34（频段A：2010 MHz至2025 MHz）以及频段39（频段F：1880 MHz至1920 MHz）1的无线电接收机，则设计人员就会打包两个无线电接收机设计。TDD LTE频段的频率规划如图1所示。
图1.TDD LTE频段34和39的频率规划。
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