AFE77xxD 系列射频收发器技术总结

AFE77xxD 是引脚兼容的高性能多通道收发器系列，集成了四个 （AFE7768D/AFE7769D） 或两个 （AFE7728D） 个直接上变频发射器链、四个 （AFE7768D/AFE7769D） 或两个 （AFE7728D） 直接下变频接收器链、两个宽带射频采样数字化辅助链（反馈路径）和用于功率放大器 （PA） 线性化的低功耗数字预失真 （DPD） 引擎。发射机和接收机链的高动态范围使无线基站能够发射和接收 2G、3G、4G 和 5G 信号。集成的波峰因数降低 （CFR） 单元有助于降低输入信号的峰均比 （PAR），从而通过功率放大器实现更高效的传输。集成的硬件加速 DPD 估计器和校正器为 PA 线性化提供了灵活高效的 DPD 解决方案。集成的 DPD 引擎可校正高达 200MHz （AFE77x8D） / 300MHz （AFE7769D） 瞬时带宽和高达 650MHz （AFE77x8D） / 730MHz （AFE7769D） DPD 扩展带宽内信号的 PA 非线性失真。专用的 GaN 校正器可解决由于 GaN PA 的电荷捕获而导致的长期非线性记忆效应。
*附件：afe7769d.pdf

AFE77xxD 的低功耗和高密度通道集成使该器件能够解决 4G 和 5G 基站的功耗和尺寸限制。宽带和高动态范围反馈路径可以通过在各个拦截点进行智能数据捕获来辅助发射机链中功率放大器的DPD。可用的 29.5Gbps SerDes 速度有助于减少将数据传入和传出设备所需的通道数量。

AFE77xxD的每个接收器链都包括一个28 dB范围的数字步进衰减器（DSA），然后是一个宽带无源IQ解调器，以及一个基带放大器，该放大器集成了具有可编程带宽的抗混叠低通滤波器，可驱动连续时间Σ-Δ ADC。RX 链可以接收高达 200 MHz （AFE77x8D） / 300 MHz （AFE7769D） 的瞬时带宽 （IBW）。每个接收器通道都有两个模拟峰值功率检测器和各种数字功率检测器，以协助接收器通道的外部或内部自主 AGC 控制，以及一个用于设备可靠性保护的射频过载检测器。集成的 QMC（正交失配补偿）算法能够持续监控和校正 RX 链 I 和 Q 不平衡失配，而无需注入任何特定信号或执行离线校准。

每个发射器链包括两个14位、3.3Gsps IQ DAC，然后是可编程重建和DAC镜像抑制滤波器，一个IQ调制器驱动具有39 dB范围增益控制的宽带RF放大器。TX链集成了QMC和LO泄漏消除算法，利用FB路径可以不断跟踪和校正TX链IQ不匹配和LO泄漏。

每个FB路径都基于RF采样架构，包括一个驱动14位、3.3Gsps RF ADC的输入RF DSA。直接采样架构提供了固有的宽带接收器链，并简化了TX链损伤的校准。FB路径集成了两个独立的NCO，允许在两个观察到的RF输入频段之间快速切换。

合成器部分集成了四个小数N分频RF PLL，可以生成四个不同的RF LO，使该器件能够支持多达两个不同的频段，每个频段配置为两个发射器、两个接收器和一个反馈路径（带AFE7768D/AFE7769D），或者一个发射器、一个接收器和一个反馈路径（带AFE7728D）。

特性

• 基于 0-IF 上变频架构的四通道 （AFE776xD） / 双通道 （AFE7728D） 发射机：
  • 每条链高达 650 MHz （AFE77x8D） / 730 MHz （AFE7769D） 的射频传输 DPD 扩展带宽
• 基于0-IF下变频架构的四通道（AFE776xD）/双通道（AFE7728D）接收器：
  • 每条链高达 200 MHz （AFE77x8D） / 300 MHz （AFE7769D） 的射频接收带宽
• 基于直接射频采样架构的反馈链：
  • 高达 650 MHz （AFE77x8D） / 730 MHz （AFE7769D） 的射频观察 DPD 扩展带宽
• 用于 PA 线性化的集成 CFR/DPD
  • 高达 200MHz （AFE77x8D） / 300MHz （AFE7769D） 瞬时带宽
  • 高达 650MHz （AFE77x8D） / 730MHz （AFE7769D） DPD 扩展带宽
• 用于 PA 线性化的集成 CFR/DPD
  • 多级 CFR，具有可配置的消除脉冲
  • 硬件加速 DPD 估计引擎
  • 基于信号动力学的GaN PA线性化校正器
  • 智能数据采集
• 射频频率范围：600 MHz 至 6 GHz
• 四个宽带小数N PLL，用于TX和RX LO的VCO
• 专用整数 N PLL、VCO，用于数据转换器时钟生成
• JESD204B和JESD204C SerDes 接口支持：
  • 4 个高达 29.5 Gbps 的 SerDes 收发器
  • 8b/10b 和 64b/66b 编码
  • 16 位、12 位、24 位和 32 位格式化
  • 子类 1 多设备同步
• 封装：17 mm × 17 mm FCBGA，0.8 mm 间距

参数

方框图

AFE77xxD 系列是德州仪器（Texas Instruments）推出的高集成度、多通道射频（RF）收发器家族，包含 AFE7769D、AFE7768D（四通道）与 AFE7728D（双通道）三款型号，核心面向 4G/5G 基站、有源天线系统等无线通信场景，凭借高动态范围、集成化线性化功能及宽频带支持，满足密集部署与高效信号处理需求，以下从核心特性、功能架构、性能参数、应用场景及使用信息等方面展开总结。

一、核心特性与产品差异

1. 通道配置与架构

• 产品分类 ：三款器件引脚兼容，核心差异在于通道数量与带宽支持，具体如下表：

  型号	发射通道（TX）	接收通道（RX）	反馈通道（FB）	瞬时带宽（IBW）	DPD 扩展带宽
  AFE7769D	4	4	2	300MHz	730MHz
  AFE7768D	4	4	2	200MHz	650MHz
  AFE7728D	2	2	2	200MHz	650MHz

• 架构特点 ：采用 0-IF（零中频）架构，TX 为直接上变频、RX 为直接下变频，FB 基于射频采样架构，简化外部电路设计，减少混频器等模拟组件带来的失真。

2. 关键集成功能

• PA 线性化 ：集成 Crest Factor Reduction（CFR）与 Digital Pre-Distortion（DPD）引擎，CFR 可降低输入信号峰均比（PAR），DPD 通过硬件加速估计器与校正器（含 GaN PA 专用校正器）补偿功率放大器非线性失真，支持 GaN PA 电荷捕获导致的长期非线性记忆效应修正。
• 宽频带支持 ：RF 工作频率范围 600MHz-6GHz，覆盖 Sub-6GHz 5G 频段及 2G/3G/4G 全频段，满足多标准无线信号收发需求。
• 时钟与同步 ：集成 4 个分数 N 型 RF PLL（用于 TX/RX 本振）与 1 个整数 N 型 PLL（用于数据转换器时钟生成），支持 JESD204B/C 串行接口 subclass 1 多器件同步，确保多通道或多设备间时序一致性。

二、各功能模块性能与配置

1. 发射链（TX Chain）

• 核心组件 ：每通道含 2 个 14 位、3.3GSPS IQ DAC，可编程重构滤波器与 DAC 镜像抑制滤波器，IQ 调制器及 39dB 增益范围的宽带 RF 放大器。
• 失真补偿 ：集成正交失配补偿（QMC）与本振泄漏抵消算法，可借助 FB 通道实时跟踪并校正 TX 链路的 IQ 失衡与 LO 泄漏，无需离线校准。
• 输出特性 ：支持最高 730MHz（AFE7769D）DPD 扩展带宽，满足大带宽 5G NR 信号（如 100MHz/200MHz 载波聚合）的线性传输。

2. 接收链（RX Chain）

• 信号处理路径 ：每通道含 28dB 范围数字步进衰减器（DSA）、宽带无源 IQ 解调器、带可编程带宽的抗混叠低通滤波器，驱动连续时间 sigma-delta ADC。
• 带宽与检测 ：瞬时带宽最高 300MHz（AFE7769D），集成 2 个模拟峰值功率检测器与多个数字功率检测器，支持外部或内部自动 AGC 控制，同时具备 RF 过载检测器保护器件可靠性。
• 失配校正 ：QMC 算法可实时监测并校正 RX 链路 IQ 失衡，无需注入特定校准信号，保障接收信号精度。

3. 反馈链（FB Path）

• 架构与配置 ：基于 RF 采样架构，每通道含输入 RF DSA、14 位、3.3GSPS RF ADC，集成 2 个独立数控振荡器（NCO），支持快速切换两个观测 RF 输入频段。
• 功能作用 ：辅助 TX 链 DPD 校准，通过智能数据捕获（在不同拦截点采样）优化 PA 线性化效果，同时简化 TX 链路失真校准流程。

4. 串行接口（JESD204B/C）

• 性能参数 ：含 4 个 SerDes 收发器，单 lane 最高速率 29.5Gbps，支持 8B/10B（兼容 JESD204B）与 64B/66B 编码，数据格式可选 16 位 / 12 位 / 24 位 / 32 位，可减少数据传输 lane 数量，降低 PCB 布线复杂度。

三、封装与环境适应性

1. 封装规格

• 封装类型 ：17mm×17mm 倒装焊球栅阵列（FCBGA，型号 ABJ），400 引脚，0.8mm 引脚间距，最大高度 2.65mm，适合高密度 PCB 设计。
• 物料与可靠性 ：引脚焊球材质为 SNAGCU，符合 RoHS 标准， Moisture Sensitivity Level（MSL）等级 3（260°C 峰值回流焊，168 小时暴露），工作温度范围 - 40°C-85°C，满足工业级环境要求。

2. 订购信息

订购型号	状态	封装	引脚数	载体类型	工作温度
AFE7728DIABJ	量产	FCBGA (ABJ)	400	JEDEC TRAY (5+1)	-40 至 85°C
AFE7728DIABJ.B	量产	FCBGA (ABJ)	400	JEDEC TRAY (5+1)	-40 至 85°C
AFE7768DIABJ	量产	FCBGA (ABJ)	400	JEDEC TRAY (5+1)	-40 至 85°C
AFE7768DIABJ.B	量产	FCBGA (ABJ)	400	JEDEC TRAY (5+1)	-40 至 85°C
AFE7769DIABJ	量产	FCBGA (ABJ)	400	JEDEC TRAY (5+1)	-40 至 85°C
AFE7769DIABJ.B	量产	FCBGA (ABJ)	400	JEDEC TRAY (5+1)	-40 至 85°C

四、应用场景与设计支持

1. 目标应用

• 无线基站 ：宏站远端射频单元（RRU）、小基站（Small Cell）、有源天线系统（AAS mMIMO），支持多通道大规模天线部署。
• 分布式系统 ：分布式天线系统（DAS）、中继器（Repeater），高集成度与低功耗特性适配空间受限场景。

2. 设计支持资源

• 文档与更新 ：可通过 TI 官网产品文件夹订阅文档更新通知，获取修订历史与最新技术规格。
• 技术支持 ：TI E2E™论坛提供专家解答与设计帮助，同时提供参考设计、Web 工具及静电放电（ESD）防护指导（器件易受 ESD 损坏，需遵循规范操作）。
• PCB 设计 ：提供封装 Outline、焊盘布局（Land Pattern）与钢网设计示例，推荐参考 TI 文献 SPRU811 优化布线与散热设计。