從第一代RF收發(fā)器到RadioVerse生態(tài)圈,ADI在SDR應(yīng)用這條道路上“穩(wěn)準(zhǔn)狠”
軟件定義無(wú)線電(SDR)不是新技術(shù),自SDR首次提出也已有30多年了,說(shuō)到SDR應(yīng)用,你想到的是什么?是ADI公司被稱為SDR應(yīng)用的革命性解決方案AD9361嗎?AD9361是ADI公司的第一代射頻(RF)捷變收發(fā)器,自發(fā)布以來(lái)就受到廣泛的關(guān)注。截止目前,ADI公司的RF收發(fā)器已經(jīng)發(fā)布到了第六代,每款產(chǎn)品的發(fā)布在業(yè)界都會(huì)引起轟動(dòng),而且現(xiàn)在該系列的產(chǎn)品有自己的專屬品牌——RadioVerse技術(shù)和設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)。
以“從概念到成品,極速完成”為概念的RadioVerse 技術(shù)和無(wú)線電設(shè)計(jì)生態(tài)系統(tǒng)自發(fā)布一來(lái)也是圈粉無(wú)數(shù)。對(duì)SDR應(yīng)用有著重大當(dāng)初突破的RF收發(fā)器,ADI公司為何會(huì)想到要研發(fā)它呢?今天筆者就為大家揭開(kāi)這個(gè)謎團(tuán)。
RF收發(fā)器第一代產(chǎn)品AD9361的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)主管Tony Montalvo院士表示:“當(dāng)初開(kāi)發(fā)RF收發(fā)器并非靈光乍現(xiàn),而是我們團(tuán)隊(duì)想到如果WiMAX市場(chǎng)不如預(yù)期的時(shí)候,我們需要找到出路,因?yàn)槲覀冎雷约河肋h(yuǎn)不會(huì)做的一件事就是追逐一個(gè)不會(huì)發(fā)展的市場(chǎng)。當(dāng)我發(fā)現(xiàn)能用65nm CMOS工藝造出非常棒的開(kāi)關(guān)時(shí),就有了打造RF收發(fā)器的想法。”
我們都知道,好開(kāi)關(guān)是指閉合時(shí)具有低串聯(lián)電阻而打開(kāi)時(shí)具有小寄生電容的開(kāi)關(guān),而這些在實(shí)現(xiàn)第一代RF收發(fā)器的過(guò)程中扮演了重要角色。Tony Montalvo簡(jiǎn)單列出了65nm CMOS工藝造出的開(kāi)關(guān)能夠做到的事情:
- 高達(dá)6GHz的“通用”本振(LO)發(fā)生器。LO發(fā)生器的內(nèi)核是一個(gè)單核LC VCO,調(diào)諧范圍為6GHz至12GHz,由數(shù)字開(kāi)關(guān)電容使能,具有高Con/Coff比值以及良好的品質(zhì)因數(shù)。
- 無(wú)電感RF信號(hào)路徑。過(guò)去,RF信號(hào)路徑需要諧振電路來(lái)調(diào)諧電容,以保持低功耗。采用具有極低寄生電容的深亞微米CMOS后,便無(wú)需再使用電感。 這點(diǎn)很重要,因?yàn)闆](méi)人告訴電感需要遵守摩爾定律,因此它們不僅昂貴,而且它們隨著摩爾定律越來(lái)越貴,因?yàn)殡姼胁粫?huì)擴(kuò)展,而每單位面積成本卻會(huì)。另外,這個(gè)八通道VCO后接級(jí)聯(lián)2分頻(當(dāng)然,由開(kāi)關(guān)組成),可以生成高達(dá)6GHz的任意頻率。
- 廣泛可重新配置的連續(xù)時(shí)間Σ-Δ(CTSD)型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)。除了帶寬和功耗可重新配置外,這些出色的ADC固有抗混疊特性,這很有用,因?yàn)橛性茨M濾波器大概是除了電感外,最不遵守摩爾定律的器件了。由于ADC無(wú)需抗混疊濾波器,因此我們可以使用相對(duì)低階的濾波器,并且由于采用這些開(kāi)關(guān),它們擁有200:1的帶寬匝數(shù)比。
當(dāng)然,開(kāi)關(guān)只是RF收發(fā)器的關(guān)鍵器件其一,其它很多技術(shù)也起了作用,包括直接變頻無(wú)線電架構(gòu),因?yàn)橄啾绕渌鼰o(wú)線電架構(gòu),直接變頻的功耗最低,且無(wú)需使用無(wú)法集成的元件(比如IF濾波器),同時(shí)減輕了RF濾波器負(fù)擔(dān)。當(dāng)然,ADI公司也對(duì)RF收發(fā)器架構(gòu)進(jìn)行了擴(kuò)展,比如,AD9361的架構(gòu)可以用于AD9371,但后者帶寬為兩倍,且大部分重要性能指標(biāo)都能得到10至30dB的提升。
不斷擴(kuò)充的產(chǎn)品線,無(wú)與倫比的RadioVerse
從2013年開(kāi)始,ADI公司每一年都會(huì)推出一款重磅RF收發(fā)器產(chǎn)品來(lái)回饋市場(chǎng)和客戶,以擴(kuò)充RadioVerse產(chǎn)品線以滿足不斷變化的5G格局。
· AD9363 SDR 收發(fā)器的引腳與AD9361 兼容。此雙通道SoC 覆蓋325 MHz 至3.8 GHz 頻率范圍,調(diào)諧通道帶寬高達(dá)20 MHz;
· AD9364 SDR 收發(fā)器的引腳與AD9361 兼容。此單通道無(wú)線電SoC 覆蓋70 MHz 至6 GHz 頻率范圍,調(diào)諧通道帶寬高達(dá)56 MHz;
· AD9371 SDR 收發(fā)器是一款雙通道集成寬帶RF 收發(fā)器,適用于需要在寬帶頻率范圍內(nèi)提供高性能無(wú)線電同時(shí)保持低功耗等級(jí)的應(yīng)用場(chǎng)合。它采用高度集成的12mm x 12mm SoC,可取代多達(dá)20 個(gè)高性能分立元件;
· AD9375 是全球首款帶有集成DPD 功能的寬帶RF 收發(fā)器,其引腳與AD9371 兼容。集成DPD 功能的AD9375 耗電量不到基于FPGA 的解決方案的十分之一,減少了一半的JESD 數(shù)據(jù)接口線路,并降低了系統(tǒng)復(fù)雜性和成本;
· ADRV9009是一款高集成度射頻(RF)捷變收發(fā)器,提供雙通道發(fā)射器和接收器、集成式頻率合成器以及數(shù)字信號(hào)處理功能。它提供市場(chǎng)上最寬帶寬、最高性能單芯片TDD解決方案。它可用于各種通信、航空航天和防務(wù)以及電子測(cè)試和測(cè)量(ETM)應(yīng)用。
RadioVerse從電路、架構(gòu)、系統(tǒng)和軟件層面解決無(wú)線電設(shè)計(jì)問(wèn)題,旨在幫助客戶縮減無(wú)線電尺寸、重量和功耗(SWaP),同時(shí)保持盡可能高的無(wú)線電性能。該生態(tài)系包括一個(gè)新的小型蜂窩無(wú)線電參考設(shè)計(jì),其采用第五代RF 收發(fā)器AD9375支持的完整JESD204B到天線無(wú)線電信號(hào)鏈。這有助于客戶進(jìn)一步簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),加快產(chǎn)品上市,并盡量降低工程成本。
RadioVerse的三大核心支柱
一、市場(chǎng)領(lǐng)先的無(wú)線電技術(shù)
高級(jí)創(chuàng)新型射頻與混合信號(hào)解決方案,滿足目標(biāo)應(yīng)用對(duì)于穩(wěn)定性能、低功耗和小尺寸三大關(guān)鍵成功因素的需求。RadioVerse結(jié)合了無(wú)線電架構(gòu)、信號(hào)處理、電路設(shè)計(jì)和半導(dǎo)體工藝技術(shù)的專業(yè)知識(shí),突破射頻連接技術(shù)的瓶頸,從而大幅縮短上市時(shí)間,減低總體成本,應(yīng)對(duì)未來(lái)的艱巨技術(shù)挑戰(zhàn)。
二、無(wú)線電設(shè)計(jì)環(huán)境
為了幫助客戶盡快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品上市,我們提供相關(guān)的電路板支持包、軟件、工具、參考設(shè)計(jì)和模塊,同時(shí)借助多家ADI公司認(rèn)可的合作伙伴,簡(jiǎn)化面向各類應(yīng)用的無(wú)線電開(kāi)發(fā)過(guò)程。
三、豐富的專業(yè)知識(shí)
ADI公司的技術(shù)專家會(huì)為客戶提供相關(guān)支持與指導(dǎo),致力于為客戶提供市場(chǎng)和技術(shù)洞察力,并以技術(shù)文章、教學(xué)視頻和白皮書(shū)等形式針對(duì)各種常見(jiàn)的無(wú)線電架構(gòu)問(wèn)題提供解決方案。
目前,RadioVerse不僅達(dá)到小型蜂窩、大規(guī)模MIMIO、防務(wù)應(yīng)用、無(wú)線圖傳、SDR及IoT應(yīng)用多領(lǐng)域覆蓋,同時(shí)其訪問(wèn)的客戶類型繁多,來(lái)自各個(gè)規(guī)模不同的行業(yè),大到行業(yè)巨頭,小到startup。這也不斷推動(dòng)ADI公司發(fā)現(xiàn)新的客戶,發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用領(lǐng)域,從而通過(guò)RadioVerse生態(tài)系統(tǒng)再進(jìn)一步反饋到更大的客戶群體,更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
總之,ADI公司希望將RadioVerse建立成無(wú)線電設(shè)計(jì)領(lǐng)域的“一站式解決方案”,更希望客戶從最初做產(chǎn)品、路線圖規(guī)劃的時(shí)候就到RadioVerse上來(lái),從芯片到整個(gè)系統(tǒng)的解決方案,都能在RadioVerse上解決他們的問(wèn)題。