用于5G,仪器和ADEF的宽带接收器

由 Brad Brannon,Steve Dorn和 Vandita Pai Raikar撰写

从一开始,无线电设计人员面临的最大挑战之一就是带宽的限制。早期,我们的无线电前辈认为,由于探测器的限制,高于几百kHz的频率没有任何价值。像Branly,Fessenden,Marconi和许多其他人一样,先锋们一直在努力解决这个问题,直到阿姆斯特朗和利维完善了外差,通过下变频到较低的频率来打开频率更高的频率,探测器可以用当时的技术进行充分的处理。虽然超外差过程打开了更高的频率,但带宽仍然相对有限。

直到最近几年,处理超过几十MHz的频率一直是一项挑战,并且往往局限于通常采用大规模并行无线电技术的昂贵解决方案。长期以来一直希望简化这种方法并采用一种方法来同时处理尽可能多的带宽。随着半导体工艺和单片模数转换器(ADC)架构的成熟,这种能力在过去几十年中逐渐发展。从90年代初到现在的适度开始,ADC的直接RF采样能力已经从奈奎斯特带宽约20 MHz 增加到AD9213等产品的5 GHz 以上。

随着AD9213的推出及其支持的大瞬时带宽,许多新选项不仅适用于仪器级接收器,还适用于直接RF采样无线电,SIGINT和雷达。

图1. AD9213 12位,10.25 GSPS RF ADC。

典型的GSPS ADC对整体性能提出了独特的挑战,因为它们由多个并行运行的ADC内核构成,以提高净采样率。必须仔细定时和对齐这些转换器中的每一个,即使如此,组成转换器之间的小误差也会产生大量的频谱伪像。1,2,3此外,ADC必须精确跟踪模拟输入信号,并仔细采样和数字化,以防止正常的线性失真。这两个挑战,交错和原始带宽,使得宽带ADC的设计在需要高保真度的情况下非常具有挑战性,如在高级无线电和仪器等频谱应用中。

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