AD9361收发通道原理和配置（AD射频随笔01）

AD9361的收发通道讲解和滤波器配置
AD9361 是 ADI 推出的面向 3G 和 4G 基站应用的高性能、高集成度的射频解决方案。
该器件集 RF前端与灵活的混合信号基带部分为一体，集成频率合成器，为处理器提供可配置数字接口。 AD9361 接收器 LO工作频率范围为 70 MHz 至 6.0 GHz，发射器 LO工作频率范围为 47 MHz 至 6.0 GHz，涵盖大部分特许执照和免执照频段，支持的通道带宽范围为 200 kHz 以下至 56 MHz。

两个独立的直接变频接收器拥有首屈一指的噪声系数和线性度。每个接收 (RX)子系统都拥有独立的自动增益控制 (AGC)、直流失调校正、正交校正和数字滤波功能，从而消除了在数字基带中提供这些功能的必要性。 AD9361 还拥有灵活的手动增益模式，支持外部控制。每个通道搭载两个高动态范围模数转换器 (ADC)，先将收到的 I信号和 Q 信号进行数字化处理，然后将其传过可配置抽取滤波器和 128 抽头有限脉冲响应 (FIR)滤波器，结果以相应的采样率生成 12 位输出信号。

它支持 2x2 MIMO 通信，收发各有两条独立的射频通路。
接收通道如下：

（1）LNA低噪声放大器：由于射频接收到的信号，有可能为微小信号，为了便于之后的数字处理，通过它将信号进行一定量的放大。
需要低噪声原因：噪声系数可以表示经过器件或者系统后信噪比的恶化程度，其等于输入信噪比与输出信噪比的比值，计算公式如下：

噪声系数是一个数字，通过它可以指定放大器或无线接收器的噪声性能。可以从放大器的信噪比开始。当信号通过任何微波组件时，噪声比信号功率增加得多，这种附加的噪声是由放大器本身产生的。信噪比总会下降。我们常用噪声系数表征放大器产生的噪声量。
如果器件引入的噪声大小是恒定的，那输入噪声为：

其中F是接收到的噪声因子，F1是第一个设备的噪声因子，G1是第一个设备线性单位的增益和损耗，F2是第一个设备的噪声因子，G2是第二个设备线性单位的增益或损耗
这时就可以看出第一级的噪声系数对整个级联影响最大，所以在整个系统的第一级要采用低噪声放大器。

（2）混频器：该混频器的中心频率范围为7MHz-6GHz，即可以处理的信号中频范围。通过这里可以将信号转换到零中频，便于后期处理的时候节省带宽。

（3）TIA放大器和低通滤波器：在模拟域进行一次滤波，在视频接收到的信号中，会有许多干扰信号及无关信号，如果直接进行ADC采样，有可能会将我们感兴趣的信号淹没，这时通过两个滤波器将感兴趣的信号以外的信号滤掉，同时可以滤除在信道传输过程中的噪声。

（4）ADC正交采样：采用正交采样，可以减少带宽的使用率，采样完成后将其转化为数字域处理。

（5）三个半波滤波器：采样后再进行一轮滤波，采用半波滤波器的原因是它的系数是对称的，并且有一半的系数为零，可以大大的降低运算量即减少乘法器的个数。而采用三个的原因是半波滤波器的性能不好，抽取的次数不能很多，分次来进行滤波对整体系统影响更小。

（6）FIR滤波器：最后再经过一个常规的FIR滤波器，但其抽取倍数也不会很大。

接收通道中各滤波器的配置表格如下所示：

发送端如下图所示（与接收通道的分析类似）：

发送通道中各滤波器的配置表格如下所示：

最后

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