軟件定義無線電(SDR)不是新技術,自SDR首次提出也已有30多年了,說到SDR應用,你想到的是什么?是ADI公司被稱為SDR應用的革命性解決方案AD9361嗎?AD9361是ADI公司的第一代射頻(RF)捷變收發器,自發布以來就受到廣泛的關注。截止目前,ADI公司的RF收發器已經發布到了第六代,每款產品的發布在業界都會引起轟動,而且現在該系列的產品有自己的專屬品牌——RadioVerse技術和設計生態系統。
以“從概念到成品,極速完成”為概念的RadioVerse 技術和無線電設計生態系統自發布一來也是圈粉無數。對SDR應用有著重大當初突破的RF收發器,ADI公司為何會想到要研發它呢?今天筆者就為大家揭開這個謎團。
RF收發器第一代產品AD9361的開發團隊主管Tony Montalvo院士表示:“當初開發RF收發器并非靈光乍現,而是我們團隊想到如果WiMAX市場不如預期的時候,我們需要找到出路,因為我們知道自己永遠不會做的一件事就是追逐一個不會發展的市場。當我發現能用65nm CMOS工藝造出非常棒的開關時,就有了打造RF收發器的想法。”
我們都知道,好開關是指閉合時具有低串聯電阻而打開時具有小寄生電容的開關,而這些在實現第一代RF收發器的過程中扮演了重要角色。Tony Montalvo簡單列出了65nm CMOS工藝造出的開關能夠做到的事情:
- 高達6GHz的“通用”本振(LO)發生器。LO發生器的內核是一個單核LC VCO,調諧范圍為6GHz至12GHz,由數字開關電容使能,具有高Con/Coff比值以及良好的品質因數。
- 無電感RF信號路徑。過去,RF信號路徑需要諧振電路來調諧電容,以保持低功耗。采用具有極低寄生電容的深亞微米CMOS后,便無需再使用電感。 這點很重要,因為沒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越貴,因為電感不會擴展,而每單位面積成本卻會。另外,這個八通道VCO后接級聯2分頻(當然,由開關組成),可以生成高達6GHz的任意頻率。
- 廣泛可重新配置的連續時間Σ-Δ(CTSD)型模數轉換器(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,因為有源模擬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無需抗混疊濾波器,因此我們可以使用相對低階的濾波器,并且由于采用這些開關,它們擁有200:1的帶寬匝數比。
當然,開關只是RF收發器的關鍵器件其一,其它很多技術也起了作用,包括直接變頻無線電架構,因為相比其它無線電架構,直接變頻的功耗最低,且無需使用無法集成的元件(比如IF濾波器),同時減輕了RF濾波器負擔。當然,ADI公司也對RF收發器架構進行了擴展,比如,AD9361的架構可以用于AD9371,但后者帶寬為兩倍,且大部分重要性能指標都能得到10至30dB的提升。
不斷擴充的產品線,無與倫比的RadioVerse
從2013年開始,ADI公司每一年都會推出一款重磅RF收發器產品來回饋市場和客戶,以擴充RadioVerse產品線以滿足不斷變化的5G格局。
· AD9361:SDR 收發器采用高度集成的10mmx10mm 封裝,專門用于各種低功耗無線應用場合。此雙通道無線電SoC 覆蓋70 MHz 至6 GHz 頻率范圍,調諧通道帶寬高達56 MHz;· AD9363 SDR 收發器的引腳與AD9361 兼容。此雙通道SoC 覆蓋325 MHz 至3.8 GHz 頻率范圍,調諧通道帶寬高達20 MHz;
· AD9364 SDR 收發器的引腳與AD9361 兼容。此單通道無線電SoC 覆蓋70 MHz 至6 GHz 頻率范圍,調諧通道帶寬高達56 MHz;
· AD9371 SDR 收發器是一款雙通道集成寬帶RF 收發器,適用于需要在寬帶頻率范圍內提供高性能無線電同時保持低功耗等級的應用場合。它采用高度集成的12mm x 12mm SoC,可取代多達20 個高性能分立元件;
· 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 數據接口線路,并降低了系統復雜性和成本;
· ADRV9009是一款高集成度射頻(RF)捷變收發器,提供雙通道發射器和接收器、集成式頻率合成器以及數字信號處理功能。它提供市場上最寬帶寬、最高性能單芯片TDD解決方案。它可用于各種通信、航空航天和防務以及電子測試和測量(ETM)應用。
RadioVerse從電路、架構、系統和軟件層面解決無線電設計問題,旨在幫助客戶縮減無線電尺寸、重量和功耗(SWaP),同時保持盡可能高的無線電性能。該生態系包括一個新的小型蜂窩無線電參考設計,其采用第五代RF 收發器AD9375支持的完整JESD204B到天線無線電信號鏈。這有助于客戶進一步簡化設計,加快產品上市,并盡量降低工程成本。
RadioVerse的三大核心支柱
一、市場領先的無線電技術
高級創新型射頻與混合信號解決方案,滿足目標應用對于穩定性能、低功耗和小尺寸三大關鍵成功因素的需求。RadioVerse結合了無線電架構、信號處理、電路設計和半導體工藝技術的專業知識,突破射頻連接技術的瓶頸,從而大幅縮短上市時間,減低總體成本,應對未來的艱巨技術挑戰。
二、無線電設計環境
為了幫助客戶盡快實現產品上市,我們提供相關的電路板支持包、軟件、工具、參考設計和模塊,同時借助多家ADI公司認可的合作伙伴,簡化面向各類應用的無線電開發過程。
三、豐富的專業知識
ADI公司的技術專家會為客戶提供相關支持與指導,致力于為客戶提供市場和技術洞察力,并以技術文章、教學視頻和白皮書等形式針對各種常見的無線電架構問題提供解決方案。
目前,RadioVerse不僅達到小型蜂窩、大規模MIMIO、防務應用、無線圖傳、SDR及IoT應用多領域覆蓋,同時其訪問的客戶類型繁多,來自各個規模不同的行業,大到行業巨頭,小到startup。這也不斷推動ADI公司發現新的客戶,發現新的應用領域,從而通過RadioVerse生態系統再進一步反饋到更大的客戶群體,更廣泛的應用領域。
總之,ADI公司希望將RadioVerse建立成無線電設計領域的“一站式解決方案”,更希望客戶從最初做產品、路線圖規劃的時候就到RadioVerse上來,從芯片到整個系統的解決方案,都能在RadioVerse上解決他們的問題。