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集成式RF采样收发器支持快速跳频、多频带和多形式操作

宣布时间:2019年04月08日 16:04    宣布者:eechina
要害词: 收发器 , 跳频 , 变频
作者:德州仪器高速数据转换器应用司理Matthias Feulner

最新的直接无线射频(RF) - 采样收发器 – 网罗德州仪器的AFE7444和AFE7422装备,划分支持四个和两个天线信道 – 供应多种强年夜功效,使许多种先进的系统特点,如多频带和多形式操作,和变频和快速跳频成为能够。这些功效从系统看法来看变得日趋普及,如多功效阵列,年夜型相控阵天线的不合子阵列可装备为凭证情形或义务须要而推行多种功效;这网罗雷达、通讯或电子战(EW)功效,如图1所示。

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图 1:多功效相控阵列系统

此外,这些系统经常须要完成快速跳频,以便经由历程重复或随便任性的序列逐法式模范剂就职务频率,如图 2所示。云云推行可以防止人为滋扰、预防旌旗暗记探测或便于实验防电子诱骗手艺(电子诱骗:修改雷达反射旌旗暗记的电子署名)。

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图 2:逾越多个奈奎斯特区的频率捷变操作

为进一步明确这些功效,让我们首先来研究一下集成式RF采样收发器的功效模块,如图 3所示。

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图 3:AFE7444/AFE7422 RF采样收发器的功效模块

当吸收器与发送器联络应用时,这些功效模块将以以下要领供应增强功效:

•        逾越从几MHz直至6 GHz的极宽的RF频率规模阻拦操作,处置赏罚赏罚异常普遍的非瞬间带宽,最高可达1.5 GHz。
•        数字旌旗暗记处置赏罚赏罚模块,支持聚合息争聚合多种子带或波形,每个子带或波形可在吸收或发送侧作为自力的数字数据流阻拦处置赏罚赏罚。

多频带或多形式旌旗暗记处置赏罚赏罚

现在让我们来推敲经由历程应用宽频带采样、剖析和数字处置赏罚赏罚功效,来处置赏罚赏罚多频带或多形式旌旗暗记的应用案例。如图 4所示。

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图 4:应用AFE7422和AFE7444的多频带发送和吸收装备

此设置会天生多频带旌旗暗记,该旌旗暗记网罗三个不合的子带,总带宽为2.75 GHz。吸收器在逾越多个奈奎斯特区的一切频带中采样,然后将采样数据馈送到数字下变频模块(具有多个并联级)。措施是经由历程自力的数字控制振荡器(NCO)和数字混频器,选择多个子带并将它们改酿成基频旌旗暗记。应用抽选,然后凭证单个旌旗暗记的带宽,降低输入采样率,并榨取带外减损。
相反地,在发送侧,各个数字输入流输入到多个并联的数字上变频级中,上变频将把基频旌旗暗记转换为其照顾的目的频率。然后,数据将被超抽样至RF数模转换器(DAC)输入采样率,经由历程最后一级中的RF DAC剖析一个合并后的宽频带旌旗暗记(规模从700 MHz到3.45 GHz)。

变频和跳频

您可以经由历程仅选择单个频带,并应用外部数字环回,然后在重新发送该旌旗暗记之前对所选的子带应用频移,从而扩年夜前一个案例。如图 5所示。

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图 5:应用AFE7444/AFE7422完成变频或跳频

此设置可捕捉前文所述的多频带旌旗暗记。数字下变频模块选择一个自力的子带,将其转换为基频旌旗暗记并经由历程数字滤波器转达。数字滤波器会扫除带外减损,如谐波或混频产物。芯片内数字环回蹊径,支持直接将数字吸收器的数字输入数据馈送入发送器蹊径,而无需脱离芯片,而且不用毗连任何特此外处置赏罚赏罚装备。

只需把滤波后的旌旗暗记向上变频回为最后吸收的频率,便打造出片上数字中继器。为了部署跳频发送器,须要将发送器部门的NCO编程使其输入所需的新频率,然后重新发送频移旌旗暗记。如图 5中频谱剖析仪图谱中的黄色迹线所示,并将其与最后吸收的多频带频谱(绿色迹线)相对比。

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图 6:振荡器上的频率跃迁

到现在为止,我举例说清晰了了基本看法,类似的措施可以用于支持其它应用案例,网罗:
•        多频带变频。由于应用了多个并联的数字下变频和上变频模块,以是您可以吸收并将多频带旌旗暗记解聚合为多个自力的子带旌旗暗记,然后对每个子带旌旗暗记应用自力的频移,并经片上外部数字环回馈送入发送器蹊径,在到达新的频率后重新发送子带旌旗暗记。
•        快速跳频。由于我们可以重新编程NCO从而在几毫秒内取得更新的频率,或轮替应用乒乓形式下每个旌旗暗记蹊径上可用的多个NCO,便可以吸收并凭证重复性或随便任性序列发送频率捷变旌旗暗记。这两种频率之间的转换如图 6所示。
•        斜坡发生/直接数字剖析形式。用于每个发送器的内置正弦波音频发生器,都支持天生雷达系统经常应用的频率斜坡和调频一连波(FMCW)。
•        同步宽频带扫描和窄频带不雅不雅测。由于每个吸收器前端采样级都可以毗连多个数字处置赏罚赏罚级,以是您可以选择为宽频带形式装备一个吸收蹊径。输入逾越奈奎斯特全频带的采样数据,着实不雅不雅测最高可达1.5 GHz的非瞬间带宽,进而扫描能否有任何旌旗暗记的存在。与此同时,您可以装备窄频带抽选形式的第二个蹊径,镌汰年夜后准确剖析在宽频带形式下探测到的一切旌旗暗记。
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