射頻(RF)采樣：熱銷中的全新架構(gòu)

　　人類對帶寬的需求是永無止境的。我們希望自己的智能手機(jī)可提供更多的游戲、更多的視頻流和更多的社交媒體互動。此外，訪問網(wǎng)絡(luò)的人也比以往任何時(shí)候都多。所有這一切都使網(wǎng)絡(luò)必須用更多的帶寬來支持我們要求的數(shù)據(jù)和容量規(guī)定。

　　圖1展示了一種用于支持高帶寬信號的傳統(tǒng)接收器架構(gòu)?；祛l器級可將射頻(RF)頻譜信號轉(zhuǎn)換成固定的中頻(IF)信號。正交解調(diào)器再將中頻信號向下轉(zhuǎn)換成復(fù)基帶(BB)信號，在復(fù)基帶處，信號被雙通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)采樣并傳遞到數(shù)字處理器。

　　奈奎斯特采樣定理規(guī)定，采樣頻率必須至少是信號帶寬的兩倍;但在實(shí)踐中，采樣頻率甚至需要更高。

　　當(dāng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器采樣速率是限制因素時(shí)，運(yùn)用所有可獲得的技巧來減少那種帶寬勢在必行。解調(diào)器可將信號分成兩條正交路徑，每條路徑的帶寬是原始信號帶寬的一半。即使采用該技巧，迄今為止也很難找到一種具有足夠采樣速率能力和動態(tài)范圍來捕獲高端通信設(shè)備所需寬帶信號的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器......

　　圖1：適用于寬帶信號的傳統(tǒng)超外差接收器架構(gòu)

　　全新的更高采樣速率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(采樣速率高達(dá)4GSPS甚至超過4GSPS)可直接對大信號帶寬進(jìn)行采樣。此外，該器件還能直接在RF頻帶內(nèi)運(yùn)行。這就提供了一個(gè)全新的架構(gòu)選項(xiàng)，如圖2所示。該RF采樣接收器架構(gòu)不僅去除了RF混頻器級與其相關(guān)的本地振蕩器(LO)合成器，而且去除了正交解調(diào)器及相關(guān)的BB電路與LO合成器，并用單個(gè)RF采樣ADC取代了雙通道ADC。通過采用RF采樣ADC，信號路徑已被大大簡化。

　　圖2：RF采樣接收器架構(gòu)

　　該RF采樣架構(gòu)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員提供了新的可能性 —— 最顯著增高的帶寬和更多的靈活性。RF采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器可支持更高的帶寬，這能實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率。該架構(gòu)還可提供更多的靈活性。無需模擬調(diào)諧，即可在RF頻帶的任何地方輕松捕獲想得到的信號。實(shí)際上，甚至沒必要知道該信號的確切位置。整個(gè)頻譜均能被捕獲，然后可在該處理器中以數(shù)字的方式提取特定信號。此外，減少組件數(shù)量還能降低功耗并縮減成本。

　　4-GSPSADC12J4000等RF采樣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器支持較高密度的系統(tǒng)，這類系統(tǒng)可利用波束賦形天線或塊狀天線陣列(其中通道數(shù)量有所增加)。該架構(gòu)正為現(xiàn)在更靈活、成本更低效益更高的解決方案以及適用于下一代系統(tǒng)、數(shù)據(jù)速率更高且容量更大的新型系統(tǒng)鋪平道路。