RF

<strong>Robert Brennan 高级应用工程师 ADI公司</center>

几乎每个RF和微波系统都需要频率合成器。频率合成器产生本振信号以驱动混频器、调制器、解调器及其他许多RF和微波器件。频率合成器常被视为系统的心跳，创建方法之一是使用锁相环(PLL)频率合成器。

传统上，一个简单的PLL将压控振荡器(VCO)输出频率分频，将其与一个参考信号进行比较，然后微调VCO控制电压以微调其输出频率。很多年来，PLL和VCO是两种单独的芯片——这就是分立解决方案。VCO产生实际输出信号；PLL监控输出信号并调谐VCO，以将其相对一个已知参考信号锁定。

分立解决方案有多个优点：

* 可设计每个分立芯片以提供尽可能好的性能。
* PLL和VCO之间的物理距离降低了交叉耦合效应，使输出端的干扰杂散信号最小化。
* 如果环路中的一个芯片损坏，只需更换较少的元件。

分立解决方案在频率合成器行业长期处于优势地位，但它也有缺点。一个主要问题是：为了容纳两个芯片及其所有支持元件，分立解决方案需要大量板空间。这导致终端产品尺寸较大且成本较高。

<strong>飞行历史</strong>

航天飞机曾是美国航天计划——十分坦率的说，也是全球航天探索和卫星实施计划——的主力运载工具。航天飞机(也称轨道飞行器或O V)于1969年开始设计，并于1981年抵达低轨道。具体来说，其中对电力系统(EPS)给予了特别考虑。EPS包括电源反应物存储和分配、燃料电池发电厂(电力产生)以及电力分配和控制。EPS为OV提供28 VDC和115 VAC供电轨，在这上面花费了很多时间和精力。这些系统和子系统非常复杂、笨重和低效，但电力系统是整个有效载荷计算的一个重要部分。

快进到2015年，有多个无人飞行器项目正在开发阶段，它们属于一个特殊类别：高空长航时(HALE)。其中一个项目设定的目标是飞行5年而不用加注燃料。单单环境、机身和电厂系统的挑战就令人生畏，不仅如此，还要关注电力的产生、输送和回收，这对此类项目的成功至关重要。在通信系统的设计中，尺寸、重量和效率也是最重要的考虑。幸运的是，Analog Devices, Inc. (ADI)对提供此类器件非常积极。

一个很好的例子是ADI公司的收发器系列，其种类多样、覆盖全频谱并具有高集成度、低功耗和小尺寸特性。有关这些及其他器件解决方案的详细讨论将在本文中穿插进行。

<strong>作者：Daniel E. Fague</strong>

高速数据转换器用于通信应用已有多年，它存在于很多设备中，这些设备组成了我们的互连世界—从蜂窝手机基站，到有线电话前端设备，再到雷达和专业通信系统。最近的技术进步使高速数据转换器的时钟速率具有越来越高的频率。这些时钟速率较高的数据转换器与JESD204B高速串行接口配合使用，使DAC的有效控制和输出数据的传输得已实现。形成了一种全新的转换器类型，称为RF（射频）数据转换器。它们可以直接频率合成或捕捉RF信号，无需使用具有模拟无线电链路的传统上变频或下变频。

本文重点讨论最新的RF数模转换器 (RF DAC) 系列产品—AD9162和AD9164，及其扩展软件定义无线电 (SDR) 定义的能力。AD9164使RF DAC产品达到了全新的性能等级，让传统的无线电设计相比前代的RF或IF类DAC更高效。世界一流的性能加上丰富的功能让AD9164成为系统之间开关无线电的首选，并向真正的软件定义无线电前进了一步。

ADI提供全系列收发器产品，支持无人系统市场的各种需求。我们的RF收发器和发射器提供完整的高性能RF和混合信号片上系统。

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该低功耗便携式RF功率计电路提供完整的ADI信号链解决方案，可测量RF功率。该设计展示了ADL5904 TruRMS包络功率检波器的性能，完全采用USB电源供电。

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<strong>John Oates ADI公司</strong>

<strong>摘要</strong>

为了支持不断增长的无线数据需求，现代基站无线电设计支持多个E-UTRA频段以及载波聚合技术。这些多频段无线电采用新一代GSPS RF ADC和DAC，可实现频率捷变、直接RF信号合成和采样技术。为了应对RF无线频谱的稀疏特性，利用先进DSP来高效实现数据比特与RF的来回转换。本文描述了一个针对多频段应用的直接RF发射机例子，并考虑了DSP配置以及功耗与带宽的权衡。

<strong>简介 - 10年、10倍频段、100倍数据速率</strong>

智能电话革命开始于10年前，其标志事件是苹果公司于2007年发布初代iPhone®。10年后，历经两代无线标准，很多事情都发生了变化。也许不像作为消费电子的智能电话（称为用户设备(UE)）那样吸引眼球并常常占据新闻头条，但无线电接入网络(RAN)的基础设施基站 (eNodeB) 也历经嬗变，才成就了我们如今互连世界的数据洪流。蜂窝频段增加了10倍，而数据转换器采样速率增加了100倍。这使我们处于什么样的状况？

<strong>Eamon Nash 和 Eberhard Brunner</strong>

定向耦合器用于检测RF功率，应用广泛，可以出现在信号链中的多个位置。本文探讨ADI公司的新器件ADL5920，其将基于宽带定 向耦合器与两个RMS响应检测器集成在一个5 mm×5 mm表贴封装中。相比于要在尺寸和带宽之间艰难取舍的传统分立式定向耦合器，该器件具有明显的优势，尤其是在1 GHz以下的频率。

在线RF功率和回波损耗测量通常利用定向耦合器和RF功率检波器来实现。

图1中，双向耦合器用于无线电或测试测量应用中，以监测发射和反射的RF功率。有时也希望将RF功率监测嵌入电路中，一个很好的例子是将两个或更多信号源切换到发射路径（使用RF开关或外部电缆）。

Robin Getz讨论各种RF问题（混频器的三次谐波、RF污染、需要RF滤波器等），以及创新工具和开源软件如何帮助测量和缓解这些问题。

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<strong>作者：Liam O’Hora</strong>

<strong>简介</strong>

本应用笔记描述在 862 MHz 至 928 MHz 频率范围内，Johanson Technology, Inc., 0900PC15F0030 阻抗匹配的集成式无源滤波器巴伦与 ADF7023、ADF7023-J 和 ADF7024RF收发器配合使用所能实现的用途和性能。 Johanson Technology 提供的具有匹配功能的滤波器巴伦组合能够有效减少 RF 前端组件的数量，节省布局空间，简化 RF 前端印刷电路板 (PCB) 设计，同时仍满足射频性能要求。这种巴伦已通过 Johanson Technology 的 100%射频 (RF) 测试，因此可以减少系统的变化。“Johanson Technology 的更多信息”部分深入讨论了发射谐波如何衰减，以及关于集成式无源设备的更多信息。

Analog Devices, Inc. (ADI)近日推出一款射频(RF)模数转换器(ADC)，可实现业界领先的速度和带宽。与传统的射频ADC相比，新型AD9213具有更高的参数性能和更大的奈奎斯特带宽，并且能够在更高的模拟输入频率下进行射频采样，可实现高达7 GHz的射频信号的数字化。AD9213支持航空航天、仪器仪表以及通信领域的新一代软件定义系统，助力实现更高的系统集成度，更低的成本以及更小的尺寸、重量和功耗（SWaP）。此外，其高采样速率和集成的后处理功能有助于在窄带应用中实现更高的性能。