AFE7700 4 个发射、4 个接收、2 个反馈射频收发器技术手册

AFE7700器件是一款高性能、多通道收发器，集成了四个直接上变频发射器链、四个直接下变频接收器链和两个宽带射频采样数字化辅助链（反馈路径）。发射器和接收器链的高动态范围可实现高性能无线收发器系统。

该AFE7700的低功耗和大通道集成度使该器件能够解决多天线和相控阵系统的功率和尺寸限制。宽带和高动态范围反馈路径可以辅助功率放大器的数字预失真（DPD）和发射机链中的IQ校正。快速的 SerDes 速度可以减少传入和传出数据所需的通道数量。
*附件：afe7700.pdf

该AFE7700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，以及一个带有集成可编程抗混叠低通滤波器的基带放大器，驱动连续时间 Σ-Δ ADC。RX 链可以接收高达 200 MHz 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 Gsps IQ DAC，然后是一个可编程重建和 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、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射频PLL，可以生成四个不同的射频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。

特性

• 基于直接上变频架构的四通道发射器：
  • 每条链高达 600 MHz 的射频传输带宽
• 基于0-IF下变频架构的四路接收器：
  • 每条链高达 200 MHz 的射频接收带宽
• 基于射频采样ADC的反馈链：
  • 高达 600 MHz 的射频接收带宽
• 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：
  • 8 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

AFE7700 是德州仪器推出的四通道通用射频收发器（RF Transceiver），核心优势为宽频覆盖、高集成度、高动态范围及灵活接口，专为相控阵雷达、电子战、无线通信测试等高性能射频系统设计。

核心参数与特性

1. 通道配置：集成 4 路发射（TX）链、4 路接收（RX）链及 2 路反馈（FB）链，支持多通道协同工作。
2. 频率与带宽：射频频率范围 600 MHz-6 GHz，覆盖主流射频应用频段；TX 单链最大发射带宽 600 MHz，RX 单链最大接收带宽 200 MHz，FB 链最大接收带宽 600 MHz。
3. 信号转换性能：TX 链配备 14 位、3-Gsps IQ DAC，RX 链采用连续时间 sigma-delta ADC，FB 链配备 14 位、3-Gsps RF ADC，采样率高且动态范围优异。
4. 衰减与增益控制：RX 链集成 28 dB 范围数字步进衰减器（DSA），TX 链射频放大器支持 39 dB 范围增益控制，调节灵活。
5. 封装与环境：采用 17mm×17mm FCBGA 封装，0.8mm 引脚间距，400 引脚配置；工作温度范围 -40°C 至 85°C，满足工业级及恶劣环境应用需求。

核心功能模块

• 发射链路：基于直接上变频架构，含 IQ DAC、可编程重构与镜像抑制滤波器、IQ 调制器及射频放大器；集成正交失配补偿（QMC）和本振（LO）泄漏抵消算法，借助 FB 链实时校正信号失真。
• 接收链路：基于零中频（0-IF）下变频架构，含 DSA、宽带无源 IQ 解调器、基带放大器及抗混叠低通滤波器；内置 QMC 算法，可连续监测并校正 IQ 不平衡，无需注入特定信号或离线校准；配备模拟峰值功率检测器、数字功率检测器及 RF 过载检测器，保障设备可靠性并支持自动增益控制（AGC）。
• 反馈链路：采用 RF 采样架构，含输入 RF DSA 及 RF ADC，集成两个独立数控振荡器（NCO），支持两个观测射频输入频段快速切换，可辅助功率放大器数字预失真（DPD）和 TX 链 IQ 校正。
• 时钟与同步：集成 4 个分数 - N RF PLL/VCO（用于 TX/RX LO 生成）和 1 个整数 - N PLL/VCO（用于数据转换器时钟生成）；支持 JESD204B/C SerDes 接口，8 路收发器速率高达 29.5 Gbps，支持 8b/10b 及 64b/66b 编码，支持子类 1 多设备同步。

应用场景

适用于相控阵雷达、国防无线电、无线通信测试设备、矢量信号收发器（VST）及电子战系统，可满足高性能射频信号的发射、接收及实时校准需求。

设计要点

1. 接口配置：SerDes 接口需遵循 JESD204B/C 协议，根据传输速率选择适配编码方式，确保高速数据传输稳定性；GPIO 引脚可灵活配置，需根据系统需求规划功能。
2. 电源与时钟：需提供多组低噪声供电（如 1.2V、1.8V），减少电源噪声对射频信号的干扰；时钟源需保证高精度，PLL 配置需匹配射频频率与采样率需求。
3. 布局规范：FCBGA 封装引脚密度高，需严格区分模拟、数字及射频信号布线，避免串扰；射频端口需做好阻抗匹配，电源引脚就近放置去耦电容。
4. 校准与优化：利用 FB 链配合 DPD 算法优化功率放大器性能，通过内置 QMC 算法校正 IQ 失配，提升信号完整性。