ADI：讓軟件定義無(wú)線(xiàn)電真正軟件可定義

軟件定義無(wú)線(xiàn)電的概念由來(lái)已久，但時(shí)至今日市場(chǎng)上還沒(méi)有一款真正意義上的單芯片解決方案能滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。究其原因這需要很強(qiáng)的射頻、模擬設(shè)計(jì)能力。

而作為無(wú)線(xiàn)通信的未來(lái)趨勢(shì)，軟件定義無(wú)線(xiàn)電產(chǎn)品是致力于這一領(lǐng)域的半導(dǎo)體廠商都繞不開(kāi)的一個(gè)技術(shù)難題。正因?yàn)樾枰軓?qiáng)的射頻、模擬設(shè)計(jì)能力，放眼過(guò)去，有實(shí)力解決問(wèn)題的廠商屈指可數(shù)，ADI可算其中之一。

近日，ADI就宣布推出面向軟件定義無(wú)線(xiàn)電架構(gòu)的突破性集成式寬帶收發(fā)器解決方案AD9361，旨在解決現(xiàn)有的技術(shù)難題，提供一種單芯片解決方案。

原有方案的限制
考量市場(chǎng)已有解決方案，包括用離散器件的方式，離散器件包括射頻放大器、混頻器、解調(diào)器、ADC、DAC以及濾波器等等，這種解決方案的問(wèn)題在于：首先功耗比較大，且成本很高，客戶(hù)設(shè)計(jì)中也需要有很強(qiáng)的硬件和射頻信號(hào)的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)人員的能力以及經(jīng)驗(yàn)要求非常高；另外對(duì)軟件開(kāi)發(fā)也有很高的要求，而且隨著通信從2G到3G再到LTE的發(fā)展，通信制式越來(lái)越多，2G時(shí)代的GSM、CDMA，到3G時(shí)代的三種新標(biāo)準(zhǔn)，WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000，再到LTE時(shí)代的兩大標(biāo)準(zhǔn)，TD-LTE和FDD-LTE，考慮到全球現(xiàn)在所支持的LTE的頻段有40多個(gè)，對(duì)于設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)，支持如此眾多的標(biāo)準(zhǔn)，以及這么多的頻段，挑戰(zhàn)非常大。需要設(shè)計(jì)不同的硬件平臺(tái)來(lái)支持不同的制式，不同的頻段，所以產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間很長(zhǎng)，設(shè)計(jì)成本很高，同時(shí)后續(xù)產(chǎn)品維護(hù)的成本也非常高。

另外還有一種采用高中頻架構(gòu)的單芯片解決方案。這種解決方案存在的問(wèn)題是：一方面要求ADC和DAC的采樣速率更高，這樣功耗就比較高；另一方面，高中頻在系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)踐上不是很靈活，針對(duì)不同的頻段或不同的制式，需要設(shè)計(jì)不同的外置濾波器，也就無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)軟件定義無(wú)線(xiàn)電的平臺(tái)。

AD9361的突破性技術(shù)
ADI的AD9361是一款高集成的解決方案，內(nèi)部集成了模擬濾波、混頻器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、發(fā)射和接收通道的頻率合成器以及包括可編程增益、直流偏置校準(zhǔn)等數(shù)字域的其他功能。這款器件通過(guò)正交誤差校準(zhǔn)和直流偏置校準(zhǔn)的功能優(yōu)化很好的解決了此前零中頻架構(gòu)的直流偏置和正交誤差限制，從而使零中頻架構(gòu)成功應(yīng)用于軟件無(wú)線(xiàn)電的芯片產(chǎn)品，也因此無(wú)需外置濾波器，真正實(shí)現(xiàn)了軟件可定義無(wú)線(xiàn)電從理論到實(shí)踐的硬件平臺(tái)的搭建。

“同類(lèi)收發(fā)器通常只是集成了一個(gè)發(fā)射通道和一個(gè)接收通道，頻率范圍300MHz~3.8GHz，通道帶寬1.5MHz~28MHz，1GHz條件下噪聲系數(shù)為3.5dB，在更高的頻率如2GHz時(shí)，會(huì)惡化到5.5dB~10dB。而AD9361集成度更高，包括2個(gè)發(fā)射和2個(gè)接收通道，頻率范圍70MHz~6GHz，通道帶寬200kHz~56MHz，1GHz條件下噪聲系數(shù)為2dB，在更高的頻率如2GHz時(shí)，可做到小于3dB；AD9361因?yàn)榧捎蠥DI自有的12位連續(xù)時(shí)間的∑-Δ ADC，采樣率達(dá)640MHz，大大降低了對(duì)ADC前端的模擬濾波器的要求，因此可以實(shí)現(xiàn)濾波器的集成，無(wú)需外置濾波器，可有效降低系統(tǒng)成本；同時(shí)，因?yàn)椴捎?5nm CMOS工藝，產(chǎn)品功耗做的很低，加之高集成度的設(shè)計(jì)，可大大降低系統(tǒng)功耗?！?ADI公司通訊基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)亞洲區(qū)業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理解勇這樣介紹AD9361的優(yōu)勢(shì)。

AD9361硬件架構(gòu)

同時(shí)解勇也提到，AD9361只是ADI一系列射頻收發(fā)器的一個(gè)型號(hào)，基于AD9361的產(chǎn)品架構(gòu)，ADI還推出了針對(duì)不同應(yīng)用的收發(fā)器產(chǎn)品，為客戶(hù)提供支持軟件定義無(wú)線(xiàn)電應(yīng)用的眾多產(chǎn)品組合的選擇。

包括AD9361在內(nèi)的系列射頻收發(fā)器產(chǎn)品的目標(biāo)應(yīng)用包括防務(wù)電子、射頻測(cè)試設(shè)備和儀表、通信和遙測(cè)設(shè)備、通信基礎(chǔ)設(shè)施以及一些通用軟件定義無(wú)線(xiàn)電平臺(tái)。針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)的特殊性，解勇表示，隨著LTE時(shí)代的到來(lái)，宏基站直放站小基站的模式更適合中國(guó)市場(chǎng)的實(shí)際情況，而其中在直放站和小基站應(yīng)用中，ADI的射頻收發(fā)器將因其突出的性能指標(biāo)、高集成度以及靈活性、可編程性而成為客戶(hù)的首選。