‌AFE7958 4T6R射频采样模拟前端完整技术文档总结

该AFE7958是一款高性能、宽带宽的多通道收发器，集成了四 （4T） 射频采样发射器 （TX） 链和总共六 （6R） 射频采样接收器。AFE 的工作频率高达 12GHz，可在 L、S、C 和 X 波段频率范围内实现直接射频采样，无需额外的变频级。这种高密度和可配置性可实现高通道数、多任务系统。

TX 和 RX 接口数据速率可以根据信号带宽进行选择，并受 JESD204B/C 接口速度的限制。数据流使用 DUC 中的插值或 DDC 中的抽取与 DAC 更新速率或 ADC 转换速率匹配。
*附件：afe7958.pdf

DAC以12GSPS的最大速率运行，并具有在第二奈奎斯特下工作模式，能够生成高达12GHz的RF信号。可变增益放大器（称为TDSA）可以改变发射机的功率输出。

每个接收链都有一个数字步进衰减器（RDSA），后跟一个3GSPS ADC，可以转换更高的奈奎斯特区，以数字化射频信号，最高可达12GHz。ADC输出端的数字峰值检测器可配置为辅助外部自动增益控制（AGC）环路控制LNA（外部）增益和DSA（内部）衰减。

AFE7958可以使用SPI接口进行编程。该器件还具有多个GPIO，可以配置为提供中断并实现对NCO切换等功能的快速控制。

特性

• 四个RF采样12GSPS DAC
• 六个射频采样 3GSPS ADC
• 最大射频信号带宽：
  • 4TX：1200 MHz;2发射：2400MHz
  • 4RX：1200 兆赫;6RX：600兆赫
• 射频频率范围：
  • 发射：600MHz至12GHz
  • 接收：5MHz 至 12GHz
• 数字步进衰减器 （DSA）：
  • 发射：39dB范围，0.125dB步长
  • 接收：25dB 范围，0.5dB 步长
• 数字上变频器 （DUC） 和数字下变频器 （DDC）：使用 DDC 和 DUC 中的 16 个预配置数控振荡器 （NCO） 进行快速跳频
• 灵活的时钟选项：
  • 外部射频时钟
  • 具有低速输入时钟的内部 PLL 模式
• SerDes 数据接口：
  • JESD204B和JESD204C兼容
  • TX：8 通道，RX/FB：8 通道，高达 24.75Gbps
  • 子类 1 多设备同步
  • SYSREF 对准检测器
• 封装：17mm × 17mm FCBGA，0.8mm 间距

参数

方框图

一、产品核心概述‌
AFE7958是德州仪器于2025年8月发布的高性能宽带多通道收发器，集成4个发射通道和6个接收通道，采用射频直接采样技术，工作频率最高可达12GHz。

‌二、主要技术特性‌

‌1. 射频采样能力‌

• ‌发射通道‌：4个12GSPS DAC
• ‌接收通道‌：6个3GSPS ADC
• ‌最大射频信号带宽‌：
  • 4TX：1200MHz
  • 2TX：2400MHz
  • 4RX：1200MHz
  • 6RX：600MHz

‌2. 频率覆盖范围‌

• ‌TX发射‌：600MHz至12GHz
• ‌RX接收‌：5MHz至12GHz

‌3. 数字步进衰减器‌

• ‌TX DSA‌：39dB范围，0.125dB步进
• ‌RX DSA‌：25dB范围，0.5dB步进

‌4. 数字上下变频‌

• 集成数字上变频器和下变频器
• 支持16个预配置数控振荡器
• 实现快速频率跳变

‌三、系统架构‌

‌1. 时钟系统‌

• 外部射频时钟输入
• 内部PLL模式支持低速输入时钟

‌2. 数据接口‌

• ‌SerDes接口‌：兼容JESD204B和JESD204C标准
• ‌通道配置‌：
  • TX：8通道
  • RX/FB：8通道
• ‌最大速率‌：24.75Gbps
• ‌同步特性‌：支持Subclass 1多器件同步
• ‌SYSREF对齐检测器‌

‌四、封装信息‌

• ‌封装类型‌：17mm × 17mm FCBGA
• ‌引脚间距‌：0.8mm
• ‌引脚数量‌：400个

‌五、应用领域‌

• ‌雷达系统‌
• ‌导引头前端‌
• ‌国防无线电‌
• ‌战术通信基础设施‌
• ‌无线通信测试‌
• ‌卫星星座地面站‌

‌六、详细功能特性‌

‌1. 发射通道架构‌

• 可变增益放大器
• 12GSPS DAC
• 反sinc滤波器
• DAC延迟补偿
• 数字上变频器
• TX功率计

‌2. 接收通道架构‌

• 射频检测器
• 数字步进衰减器
• 3GSPS ADC
• ADC延迟补偿
• 数字下变频器
• 数字峰值检测器

‌3. 控制接口‌

• ‌SPI编程接口‌
• ‌GPIO配置‌：支持中断和快速功能控制

‌七、电气特性‌

‌1. 工作温度范围‌

• -40°C至+85°C（工业级）
• -40°C至+125°C（扩展级）

‌2. 电源管理‌

• 集成完整电源监控系统

‌八、封装选项‌

‌1. AFE7958IABJ‌

• ‌状态‌：量产
• ‌RoHS‌：符合
• ‌引脚镀层‌：SNAGCU
• ‌MSL等级‌：Level-3-260C-168 HR

‌2. AFE7958IALK‌

• ‌状态‌：量产
• ‌RoHS‌：不符合
• ‌引脚镀层‌：SNPB
• ‌MSL等级‌：Level-3-220C-168 HR

‌九、机械规格‌

‌1. 封装尺寸‌

• 外形尺寸：17.2mm × 16.8mm
• 最大高度：2.65mm
• 球栅阵列：400个焊球

‌2. 焊球参数‌

• 焊球直径：0.55mm ±0.05mm
• 焊球间距：0.8mm

‌十、技术优势‌

‌1. 高度集成化‌

• 消除额外频率转换级
• 支持L、S、C和X频段直接射频采样

‌2. 配置灵活性‌

• 基于信号带宽选择数据接口速率
• DUC插值和DDC抽取匹配数据流

‌3. 高性能指标‌

• DAC最高12GSPS，支持第二奈奎斯特区操作
• ADC最高3GSPS，可转换更高奈奎斯特区

‌十一、开发支持‌

‌1. 配置方式‌

• SPI接口编程
• 多GPIO快速控制

‌2. 同步能力‌

• 多器件精确同步
• SYSREF时序对齐

该器件通过射频直接采样技术，为高通道数、多任务系统提供了完整的解决方案，特别适用于需要宽频带覆盖和高性能射频处理的应用场景。