ADI公司RF信号源解决方案

系统设计考虑和主要挑战

随着技术的不断创新，RF应用现在的频率要求已达到GHz范围，模拟和数字方法使得调制技术变得越来越复杂。此外，RF通信行业的标准也越来越多。

对于RF信号源设计师，第一项挑战是在单个系统中实现多种RF测试信号。例如，RF信号源可能需要提供多种多样的输出，如FM、FSK、QAM、WCDMA和LTE信号等。支持这些RF测试信号所需的带宽现在变得越来越宽，很难找到支持这些标准要求的宽带宽、良好线性度和低噪声性能的器件。而且，针对不同的频段，设计师可能需要增加不同的信号路径。

RF信号源设计师的第二项挑战是控制系统的噪底。使用的数字信号处理和RF信号处理越多，则系统的辐射噪声越高。额外的信号路径也会由于串扰而增加噪声，因此更难获得干净的输出。

RF信号源设计师的第三项挑战是系统能力和灵活性不断提高。信号源还需要支持外部时钟输入和调制输入，以便满足最终用户的测试目的，如同步等。系统还需要与USB、GPIB、以太网和RS-232等接口兼容。

ADI公司解决方案

ADI解决方案的价值主张：
• 一站式供应商，提供从数字到RF器件的最齐全产品组合，如锁相环(PLL)、混频器、功率检波器、ADC、DAC、放大器和数字信号处理器等。
• 丰富的RF设计资源，包括易于使用的仿真工具(ADIsimPLL、ADIsimRF、ADIsimSRD、ADIsimCLK)、ADI中文技术论坛中的RF社区、完全填充的评估板等。
• ADI产品的兼容性支持在多个平台之间移植设计，例如，引脚兼容的高速ADC提供多种不同的采样速率和分辨率。
• 片内集成可以优化信号链性能，缩小电路板空间，降低BOM成本和功耗；例如，电源管理单元(PMU)集成线性调节器、开关调节器和电源监控功能。
• Circuits from the Lab™实验室电路是经过测试的参考电路，有助于加速设计，同时简化系统集成，帮助并解决当今模拟、混合信号和RF设计挑战。基于网络的设计工具可以优化定制设计的性能。本文最后还提供了一些基于网络的设计示例。

系统框图

RF信号源一般可以分为五个子系统，如下所示：

A. RF信号链产生经调制的RF输出：ADI公司的RF设计注重高性能和低功耗解决方案。差分结构可以将噪声降至最低。低功耗与高线性度的结合则可实现最佳解决方案。

B. 外部调制输入通过数据转换器和处理器产生RF输出：ADI公司的数据转换器产品组合包括种类众多的创新ADC和DAC。ADI公司还有日渐增多的定点DSP、浮点DSP和模拟微控制器产品，适合广泛的通用和专用需求。

C. 时钟产生与分配：ADI公司提供超低抖动的时钟分配和时钟发生产品，性能达到亚皮秒级。这些产品非常适合用来为高性能ADC和DAC提供时钟(参见本文最后所示的AN-501和AN-756)。此外，ADI公司的精密温度传感器和nanoDAC®可以很好地补偿振荡器(TCXO/OCXO)。

D. 电源产生和管理：ADI公司的电源产品采用高效的电源设计，保证信号链的信号完整性。不断壮大的产品组合延续了ADI公司信号处理IC 45年来在可靠性、创新、性能和价值方面的传统优势。

E. 数据和电源隔离：利用iCoupler数字隔离器，设计师可以摆脱光耦合器的成本、尺寸、功耗、性能和可靠性限制，在设计中实现出色的隔离性能。

注：以上信号链是代表性的信号发生器设计。在具体设计中，模块的技术要求可能不同，但下表列出的产品代表了满足部分要求的ADI解决方案。

主要产品

设计资源

Circuits From The Lab 实验室电路
•I/Q调制器ADL5375与双通道1 GSPS高速DAC AD9779A实现接口(CN0021)—www.analog.com/zh/CN0021
•I/Q调制器ADL5371与双通道1 GSPS高速DAC AD9779A实现接口(CN0017)—www.analog.com/zh/CN0017
•利用低噪声LDO调节器为小数N分频电压控制振荡器(VCO)供电，以降低相位噪声(CN0147)—www.analog.com/zh/CN0147
•使用ADF4002 PLL产生高速模数转换器所需的极低抖动采样时钟(CN0003)—www.analog.com/zh/CN0003
•宽带低误差矢量幅度(EVM)直接变频发射机(CN0134)—www.analog.com/zh/CN0134
•利用LO二分频调制器构建宽带低误差矢量幅度(EVM)直接变频发射机(CN0144)—www.analog.com/zh/CN0144
•用于AD9834波形发生器(DDS)的幅度控制电路(CN0156)—www.analog.com/zh/CN0156

应用笔记/文章
•利用AD9912的超奈奎斯特频率操作得到高RF输出信号(AN-939)—www.analog.com/zh/AN-939
•孔径不确定性与ADC系统性能(AN-501)—www.analog.com/zh/AN-501
•采样系统以及时钟相位噪声和抖动的影响(AN-756)—www.analog.com/zh/AN-756
•“利用直接数字频率合成(DDS)在测试、测量和通信中控制波形” 第39卷，2005年8月
www.analog.com/analogdialogue_dds_waveform

设计工具/论坛
•ADIsimPLL: www.analog.com/ADIsimPLL
•ADIsimRF: 简单易用的RF信号链计算工具。能够计算级联增益、噪声系数、IP3、P1dB以及总功耗—www.analog.com/ADIsimRF
•DiffAmpCalc: ADI公司的差分放大器计算工具—www.analog.com/zh/diffampcalc
•ADI中文技术论坛：在线技术支持社区—www.analog.com/zh/forum