所有关于电路
消息

一种用于高频雷达和通信系统的宽带上变频器

2019年2月12日经过罗伯特·凯

模拟设备最近发布了一种SPI可编程RF上变频器,可将基带或IF信号转换为极高的传输频率。

模拟设备最近发布了一种SPI可编程RF上变频器,可将基带或IF信号转换为极高的传输频率。

“高频”是一个相对概念。如果您使用精度运算放大器,则可能被认为是10 MHz或甚至1 MHz的信号频率。另一方面,如果您是设计雷达设备或卫星通信系统的微波工程师,则可能对1-10GHz范围内的频率印象不足。对我而言,5 GHz以上的任何东西都是恐吓,当我看到一个具有24 GHz到44 GHz的指定频率范围的部分时(例如ADMV1013),我真的不确定说什么....

电频率实际上是否高?物理法仍然适用于44 GHz吗?

需要上翻

虽然可以直接调制高频信号,但射频系统通常使用一种称为a混合器将信息携带的低频信号转换为适合于无线传输的更高频率。此过程称为Upconversion,它可以从基带信号或一个开始中频(IF)信号。混频器也执行下转换,和中这篇文章您可以读取关于基本下变频混频器,该混频器仅包括方波振荡器信号和电压控制开关。

在需要在GigaHerTZ范围内的传输频率向上的应用中,在需要传输频率方面的应用中,上升率的重要性尤为清楚。当您使用低频信号时,更容易生成复杂的调制波形,如果您有一个尤其如此软件定义无线电波形在软件中产生,然后通过数模转换器引入模拟领域。您当然不会使用DAC来产生30 GHz模拟波形,但是您可以使用DAC来产生基带或中频波形,然后通过上转换的方式实现最终的传输频率。

ADMV1013

这种新的硅锗(SiGe)微波上变频器提供了许多令人印象深刻的功能。如您所知,它支持极高的传输频率。最大RF频率为44 GHz,此规格并不意味着性能恶化,直到它在44 GHz约为44 GHz的情况下变得无法致电。而是,数据表中的绘图表明,在大部分运营范围内,性能非常稳定。例如:

从ADMV1013拍摄的情节数据表

ADMV1013的输入可以是I / Q基带波形或I / Q IF信号。该器件在广泛的基带频率下表现出非常一致的性能,包括低频,如以下绘图所示:

从ADMV1013拍摄的情节数据表

虽然我通常认为基带信号和占用不同频带的信号,但是该区别不存在于ADMV1013数据表中。相反,对于这些输入路径中的两个,大部分频率范围重叠:基带端口从DC到6 GHz操作,如果输入范围为0.8到6 GHz。

然而,这两种类型的输入信号与不同的工作模式相关联。“中频模式”为单边带上变频;这种模式是通过在一个配置寄存器中通过SPI设置位来选择的,并且SPI接口还允许您优化边带抑制。

当使用基带输入信号时,禁用中频模式,设备通过方式直接转换到RF正交调制

从ADMV1013拍摄的图表数据表


本地振荡器

要生成非常高频的RF信号,需要一个非常高频的本地振荡器。但是,您提供给ADMv1013的LO信号不需要与传输信号相同的频率范围,因为该设备将4×频率倍增器包含到LO路径中。

从ADMV1013拍摄的图表数据表

评估板

ADMV1013采用土地网格阵列包(有40个土地),高质量的PCB设计对于30 GHz电路并不完全是一个简单的任务。如果您想使用此上变频器获得一些经验或确定它是否适合您的应用程序,则评估板绝对是定制原型的优选。下图,取自ADMV1013-EVALZ用户指南,给出了一个有效测试设置的示例。


你在高频射频设计领域有过什么有趣的经历吗?如果是的话,请留下评论,让我们知道你学到了什么。