AFE79xx 系列四通道 RF 收发器：高性能与多功能的完美结合

在无线通信领域，收发器的性能直接影响着整个系统的表现。今天，我们就来深入了解一下德州仪器（TI）的 AFE79xx 系列四通道 RF 收发器，看看它有哪些独特的特性和应用场景。

文件下载：afe7921.pdf

产品概述

AFE79xx 是一系列高性能、宽带宽多通道收发器，包含 AFE7920、AFE7921、AFE7988 和 AFE7989 等型号。该系列产品集成了四个 RF 采样发射链、四个 RF 采样接收链，以及最多两个 RF 采样数字化辅助链（反馈路径），能够满足 3G、4G 和 5G 无线基站信号的生成和接收需求，其宽带宽能力更是为多频段 4G 和 5G 基站量身打造。

诱人特性

高速采样能力

• 发射 DAC：配备四路 RF 采样 12 - GSPS 发射 DAC，能够实现高速的数据转换，为信号的发射提供了强大的支持。
• 接收 ADC：四路 RF 采样 3 - GSPS 接收 ADC，确保了接收信号的高精度和高速度。
• 反馈 ADC（仅 AFE792x）：双 RF 采样 3 - GSPS 反馈 ADC，进一步提升了系统的反馈精度。

宽广的 RF 信号带宽

不同型号的 AFE79xx 具有不同的最大 RF 信号带宽：

• TX/FB：AFE7920/88 可达 1200 MHz，AFE7989 为 400 MHz，AFE7921 为 800 MHz。
• RX：AFE7920/88 为 600 MHz，AFE7921/AFE7989 为 400 MHz。

数字步进衰减器（DSA）

• TX：衰减范围为 40 dB，模拟步进 1 dB，数字步进 0.125 dB，可灵活调整发射信号的强度。
• RX：衰减范围 25 dB，步进 0.5 dB，有助于优化接收信号的质量。
• FB：同样具有 25 dB 的衰减范围和 0.5 dB 的步进，保证反馈信号的准确性。

单/双带 DUC/DDCs（仅 AFE7920/88）

支持发射和接收的单或双数字上下变频器（DUC/DDCs），为信号处理提供了更多的灵活性，可实现高达 1200 MHz 的组合信号带宽。

双 NCO 实现快速频率切换

双数控振荡器（NCO）能够快速切换频率，适应不同的通信需求，支持时分双工（TDD）操作，实现发射和接收之间的快速切换。

时钟生成与接口

• 内部 PLL/VCO：可生成 DAC/ADC 时钟，同时也支持可选的外部时钟输入，提供了灵活的时钟配置方式。
• SerDes 数据接口：符合 JESD204B 和 JESD204C 标准，拥有 8 个 SerDes 收发器，最高速率可达 29.5 Gbps，支持 8b/10b 和 64b/66b 编码，分辨率有 12 位、16 位、24 位和 32 位可选，还具备子类 1 多设备同步功能。

小巧封装

采用 17 - mm × 17 - mm FCBGA 封装，间距为 0.8 mm，节省了电路板空间，便于集成到各种系统中。

广泛应用

AFE79xx 系列收发器凭借其出色的性能，在多个领域得到了广泛应用：

• 宏远程无线电单元（RRU）：为宏基站提供高性能的信号收发解决方案。
• 有源天线系统 mMIMO（AAS）：满足大规模多输入多输出系统的需求，提升通信容量和质量。
• 小基站：适用于小型基站的建设，提供稳定可靠的通信支持。
• 中继器：增强信号覆盖范围，解决信号盲区问题。
• 分布式天线系统（DAS）：实现信号的分布式传输，提高室内外通信质量。

详细描述

接收链

每个接收链包含一个 25 - dB 范围的 DSA 和一个 3 - GSPS ADC。同时，每个接收通道都配备了模拟峰值功率检测器和各种数字功率检测器，可辅助外部或内部的自动增益控制器。此外，还有 RF 过载检测器，用于保护设备的可靠性。在 TDD 模式下，接收通道可以动态切换，实现交通接收器（TDD RX）和宽带反馈接收器（TDD FB）的功能，并且可以复用相同的模拟输入。

发射链

发射链包括单或双 DUCs，支持高达 1200 - MHz 的组合信号带宽。DUCs 的输出驱动一个 12 - GSPS DAC，该 DAC 具有混合模式输出选项，可增强第二或第三奈奎斯特操作。DAC 输出还包含一个可变增益放大器（TX DSA），衰减范围为 40 dB，模拟步进 1 dB，数字步进 0.125 dB。

反馈路径

反馈路径包括一个 25 - dB 范围的 DSA，驱动一个 3 - GSPS RF 采样 ADC，后面跟着一个带宽高达 1200 - MHz 的 DDC。

产品信息

器件信息

型号	封装	尺寸
AFE7989	FC - BGA	17.00 mm × 17.00 mm
AFE7920	FC - BGA	17.00 mm × 17.00 mm
AFE7988	FC - BGA	17.00 mm × 17.00 mm
AFE7921	FC - BGA	17.00 mm × 17.00 mm

修订历史

该产品的数据手册在不断更新和完善，例如从修订版 B 到修订版 C，AFE7921 的设备状态从高级信息变为生产数据，其最大 TX/FB RF 信号带宽也从 400 MHz 变为 800 MHz。

支持与资源

• 设备支持：TI 对第三方产品的信息发布不构成对其适用性的认可或担保。
• 相关链接：提供了各型号产品的产品文件夹、订购、技术文档、支持与社区资源以及工具与软件等快速访问链接。
• 文档更新通知：可在 ti.com 上的设备产品文件夹中注册，接收文档更新的每周摘要。
• 支持资源：TI E2E™ 支持论坛是工程师获取快速、可靠答案和设计帮助的重要来源。
• 商标：E2E 是德州仪器的商标，其他商标归各自所有者所有。
• 静电放电注意事项：该集成电路容易受到 ESD 损坏，使用时需采取适当的预防措施。
• 术语表：可参考 SLYZ022 了解相关术语、首字母缩写词和定义。

机械、封装和订购信息

文档提供了详细的机械、封装和订购信息，包括不同型号的可订购零件编号、状态、材料类型、封装、引脚数、封装数量、载体、ROHS 合规性、引脚镀层/球材料、MSL 评级、峰值回流温度、工作温度和零件标记等。同时，还给出了托盘、封装轮廓、示例电路板布局和示例模板设计等相关信息。

总结

AFE79xx 系列四通道 RF 收发器以其高速采样、宽广带宽、灵活的信号处理和丰富的接口等特性，为无线通信系统的设计提供了强大的支持。无论是宏基站、小基站还是分布式天线系统，都能找到合适的应用场景。电子工程师在进行无线通信系统设计时，不妨考虑一下这款性能卓越的收发器。你在实际项目中是否使用过类似的收发器呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验和见解。