宽带收发器IC ADI ADRV9040用户手册文档详解

ADRV9040是具有DFE、400MHz iBW射频收发器的8T8R SoC。ADRV9040可直接由0.8V、1.0V和1.8V稳压器供电，并通过一个标准SPI串行端口进行控制。全面的节电模式可尽量降低正常使用时的功耗。该器件采用27mm × 20mm、736引脚球栅阵列封装。

ADRV9040是一款高度集成的片上系统（SoC）射频（RF）捷变收发器，配有集成式数字前端（DFE）。SoC包含8个收发器、2个用于监测发射器通道的观测接收器、8个接收器、集成LO和时钟合成器，以及数字信号处理功能。SoC满足蜂窝基础设施应用（包括小型蜂窝基站无线电、宏3G/4G/5G系统和大规模MIMO基站）所需的高射频性能和低功耗。

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*附件：adrv9040-reference-manual-ug-2192.pdf

产品详情

• 8个差分发送器（Tx）
• 8个差分接收器（Rx）
• 2个观察接收器（ORx）
• 单频段和多频段（N x 2T2R/4T4R）能力
  • 可调范围^1^内4个波段轮廓
• 调谐范围：650 MHz至6000 MHz
• 400MHz iBW DPD支持
  • 通过硬件加速电荷捕捉纠正算法实现GaN PA支持
• 支持JESD204B/JESD204C数字接口
• 适用于所有LO和基带时钟的多芯片相位同步
• 完全集成的N部射频频率合成器
• 简化系统散热解决方案
  • 所有区块实现13W功耗^2^
  • 110°C最高结温，工作温度最高达125°^3^
• 完全集成的DFE（DPD、CDUC、CDDC、CFR）引擎，免除FPGA的需要，SERDES通道速率减半
  • DPD自适应引擎，实现功率放大器的线性化
  • CDUC/CDDC——每个Tx/Rx通路最多8个分量载波（CC）
  • 多级CFR引擎
• 完全集成的时钟频率合成器

^1^波段轮廓定义信道带宽和总采样率。
^2^使用案例是TDD 200 MHz瞬时带宽和200 MHz占用带宽，所有区块（DPD、CFR、CDUC/CDDC）启用。
^3^根据加速因子，110°C时的工作寿命影响可由<110°C时的运行补偿。

应用

• 3G/4G/5G TDD/FDD小型蜂窝、大规模MIMO和宏基站
  

ADRV9040 用户手册参考总结

概述

ADRV9040 是 Analog Devices 公司生产的一款高度集成的射频敏捷收发器，提供八个发射器、两个观测接收器、八个接收器以及集成的本地振荡器和时钟合成器等功能。本参考手册详细描述了该设备的硬件结构、软件集成、配置和控制方法。

主要内容

1. 系统概述

• ‌功能框图‌：详细介绍了 ADRV904x 的功能框图，包括发射器、接收器、本地振荡器、时钟合成器等主要模块。
• ‌接收器‌：提供了接收器的带通镜像抑制、相位噪声等关键性能指标的概述。
• ‌发射器‌：描述了发射器的架构，包括上变频混频器、RF 可变增益放大器等组件。

2. 软件集成

• ‌软件交付物‌：包括 API 和资源文件，用于控制收发器设备。
• ‌软件架构‌：解释了软件的整体架构、文件夹结构以及 API 的使用方法。
• ‌集成过程‌：概述了软件集成的过程，包括资源文件的生成、API 的调用等步骤。

3. API 函数

• ‌主要功能‌：提供了控制收发器各项功能的 API 函数，如初始化、校准、增益控制、功率测量等。
• ‌错误处理‌：描述了错误处理机制，包括错误代码的返回和错误处理策略。

4. 校准

• ‌初始校准‌：在设备初始化时进行的校准，包括 DC 偏移校准、ADC 校准等。
• ‌跟踪校准‌：在设备运行过程中定期进行的校准，以维持性能。
• ‌校准指南‌：提供了在不同操作条件下进行校准的详细指南。

5. 增益控制和功率测量

• ‌接收器增益控制‌：包括手动增益控制（MGC）和自动增益控制（AGC）两种模式。
• ‌功率测量‌：提供了传输信号强度指示器（TSSI）和观测接收器功率测量的功能。

6. 数字预失真（DPD）

• ‌概述‌：介绍了 DPD 的功能和硬件架构，用于线性化功率放大器。
• ‌算法‌：详细描述了 DPD 算法的工作原理，包括间接学习和直接学习两种机制。
• ‌配置‌：提供了 DPD 配置和监控的 API 函数。

7. 射频端口阻抗匹配

• ‌发射器接口‌：描述了发射器 RF 端口的推荐配置和阻抗匹配方法。
• ‌接收器接口‌：提供了接收器 RF 端口的输入接口电路。

8. PCB 布局考虑

• ‌布局概述‌：介绍了 PCB 布局的基本原则和推荐做法。
• ‌堆叠和阻抗‌：详细说明了 PCB 的材料堆叠、层结构和阻抗控制。
• ‌信号完整性‌：提供了保持信号完整性的布局和布线指南。

9. 电源管理

• ‌电源域‌：描述了设备所需的四个不同电源域。
• ‌电源架构‌：提供了电源供应的推荐架构和布局。

10. 热考虑

• ‌热阻值‌：提供了不同封装类型的热阻值。
• ‌热模型‌：介绍了 Delphi 紧凑热模型，用于热估计。

结论

ADRV9040 参考手册为使用该设备的工程师提供了全面的指导和详细的技术信息，涵盖了从硬件接口到软件控制的各个方面。通过遵循手册中的指南和建议，用户可以充分发挥 ADRV9040 的性能，实现高效、可靠的射频通信系统设计。