AFE77xxD系列射頻收發(fā)器：5G時(shí)代的高性能之選

在當(dāng)今的無線通信領(lǐng)域，5G技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)射頻收發(fā)器提出了更高的要求。AFE77xxD系列射頻收發(fā)器憑借其卓越的性能和豐富的功能，成為了眾多工程師在設(shè)計(jì)4G和5G基站時(shí)的理想選擇。今天，我們就來深入了解一下AFE77xxD系列射頻收發(fā)器的特點(diǎn)、應(yīng)用以及技術(shù)細(xì)節(jié)。

文件下載：afe7769d.pdf

一、AFE77xxD系列產(chǎn)品概述

AFE77xxD是一個(gè)引腳兼容的高性能多通道收發(fā)器系列，包含了AFE7768D、AFE7769D和AFE7728D等型號(hào)。其中，AFE7768D和AFE7769D為四通道，AFE7728D為雙通道。該系列集成了直接上變頻發(fā)射鏈、直接下變頻接收鏈、寬帶射頻采樣數(shù)字化輔助鏈（反饋路徑）以及用于功率放大器（PA）線性化的低功耗數(shù)字預(yù)失真（DPD）引擎。

二、產(chǎn)品特性亮點(diǎn)

1. 寬頻帶性能

• 發(fā)射鏈：基于零中頻（0 - IF）上變頻架構(gòu)，AFE77x8D每鏈的射頻發(fā)射DPD擴(kuò)展帶寬可達(dá)650 MHz，AFE7769D更是高達(dá)730 MHz。
• 接收鏈：采用零中頻（0 - IF）下變頻架構(gòu)，AFE77x8D每鏈的射頻接收帶寬可達(dá)200 MHz，AFE7769D為300 MHz。
• 反饋鏈：基于直接射頻采樣架構(gòu)，AFE77x8D的射頻觀測DPD擴(kuò)展帶寬可達(dá)650 MHz，AFE7769D為730 MHz。

2. 集成CFR/DPD功能

集成了用于PA線性化的CFR/DPD功能，能夠有效降低信號(hào)的峰均比（PAR），提高功率放大器的效率。其中，AFE77x8D的瞬時(shí)帶寬可達(dá)200 MHz，DPD擴(kuò)展帶寬可達(dá)650 MHz；AFE7769D的瞬時(shí)帶寬可達(dá)300 MHz，DPD擴(kuò)展帶寬可達(dá)730 MHz。同時(shí)，還具備多級(jí)CFR和可配置的消除脈沖功能，以及硬件加速的DPD估計(jì)引擎和基于信號(hào)動(dòng)態(tài)的GaN PA線性化校正器。

3. 靈活的射頻頻率范圍

支持600 MHz至6 GHz的射頻頻率范圍，能夠滿足不同頻段的通信需求。

4. 強(qiáng)大的時(shí)鐘生成能力

集成了四個(gè)寬帶分?jǐn)?shù)N PLL和VCO，用于TX和RX LO的生成；同時(shí)還配備了專用的整數(shù)N PLL和VCO，用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的時(shí)鐘生成。

5. 高速接口支持

支持JESD204B和JESD204C SerDes接口，擁有4個(gè)SerDes收發(fā)器，最高速率可達(dá)29.5 Gbps，支持8b/10b和64b/66b編碼，以及16位、12位、24位和32位格式化。

6. 多設(shè)備同步功能

具備子類1多設(shè)備同步功能，方便在多設(shè)備系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)同步操作。

7. 緊湊的封裝設(shè)計(jì)

采用17 - mm × 17 - mm FCBGA封裝，間距為0.8 mm，節(jié)省了電路板空間。

三、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

AFE77xxD系列射頻收發(fā)器適用于多種無線通信應(yīng)用場景，包括：

• 宏遠(yuǎn)程無線電單元（RRU）：為宏基站提供高性能的射頻收發(fā)功能。
• 小基站：滿足小范圍覆蓋的通信需求。
• 有源天線系統(tǒng)mMIMO（AAS）：支持大規(guī)模多輸入多輸出技術(shù)，提高通信容量和效率。
• 分布式天線系統(tǒng)（DAS）：實(shí)現(xiàn)信號(hào)的分布式覆蓋。
• 中繼器：增強(qiáng)信號(hào)的傳輸距離和強(qiáng)度。

四、技術(shù)細(xì)節(jié)剖析

1. 接收鏈設(shè)計(jì)

每個(gè)接收鏈包括一個(gè)28 - dB范圍的數(shù)字步進(jìn)衰減器（DSA）、寬帶無源IQ解調(diào)器、帶集成抗混疊低通濾波器的基帶放大器以及連續(xù)時(shí)間Sigma - Delta ADC。能夠接收高達(dá)200 MHz（AFE77x8D）/ 300 MHz（AFE7769D）的瞬時(shí)帶寬。同時(shí)，每個(gè)接收通道還配備了兩個(gè)模擬峰值功率檢測器、各種數(shù)字功率檢測器和RF過載檢測器，用于自動(dòng)增益控制（AGC）和設(shè)備可靠性保護(hù)。此外，集成的QMC（正交失配補(bǔ)償）算法能夠連續(xù)監(jiān)測和校正RX鏈的I和Q不平衡失配，無需注入特定信號(hào)或進(jìn)行離線校準(zhǔn)。

2. 發(fā)射鏈設(shè)計(jì)

每個(gè)發(fā)射鏈包含兩個(gè)14位、3.3 - Gsps的IQ DAC、可編程重建和DAC鏡像抑制濾波器、IQ調(diào)制器以及帶39 - dB范圍增益控制的寬帶射頻放大器。集成的QMC和LO泄漏消除算法，借助反饋路徑能夠持續(xù)跟蹤和校正TX鏈的IQ失配和LO泄漏。

3. 反饋路徑設(shè)計(jì)

每個(gè)反饋路徑基于射頻采樣架構(gòu)，包括一個(gè)輸入RF DSA和一個(gè)14位、3.3 - Gsps的RF ADC。直接采樣架構(gòu)提供了固有的寬帶接收鏈，并簡化了TX鏈損傷的校準(zhǔn)。同時(shí)，反饋路徑集成了兩個(gè)獨(dú)立的NCO，允許在兩個(gè)觀測的RF輸入頻段之間快速切換。

4. 合成器部分設(shè)計(jì)

合成器部分集成了四個(gè)分?jǐn)?shù)N RF PLL，能夠生成四個(gè)不同的RF LO，使設(shè)備能夠支持多達(dá)兩個(gè)不同的頻段。每個(gè)頻段可配置為兩個(gè)發(fā)射機(jī)、兩個(gè)接收機(jī)和一個(gè)反饋路徑（AFE7768D/AFE7769D），或一個(gè)發(fā)射機(jī)、一個(gè)接收機(jī)和一個(gè)反饋路徑（AFE7728D）。

五、文檔與支持

1. 文檔更新通知

如果您想接收AFE77xxD系列產(chǎn)品文檔的更新通知，可以訪問ti.com上的設(shè)備產(chǎn)品文件夾，點(diǎn)擊“Subscribe to updates”進(jìn)行注冊(cè)，即可每周收到產(chǎn)品信息變更的摘要。同時(shí)，您可以在修訂文檔中查看詳細(xì)的變更歷史。

2. 技術(shù)支持資源

TI E2E?支持論壇是工程師獲取快速、可靠答案和設(shè)計(jì)幫助的重要平臺(tái)。您可以在論壇上搜索現(xiàn)有答案，也可以提出自己的問題，直接從專家那里獲得設(shè)計(jì)幫助。

3. 靜電放電注意事項(xiàng)

由于該集成電路容易受到靜電放電（ESD）的損壞，德州儀器建議在處理所有集成電路時(shí)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。不正確的處理和安裝程序可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞，ESD損壞的程度可能從輕微的性能下降到完全的設(shè)備故障。

六、總結(jié)

AFE77xxD系列射頻收發(fā)器以其寬頻帶性能、集成CFR/DPD功能、靈活的射頻頻率范圍、強(qiáng)大的時(shí)鐘生成能力、高速接口支持和多設(shè)備同步功能等特點(diǎn)，為4G和5G基站設(shè)計(jì)提供了全面的解決方案。其在接收鏈、發(fā)射鏈、反饋路徑和合成器部分的精心設(shè)計(jì)，確保了設(shè)備的高性能和可靠性。同時(shí)，豐富的文檔支持和技術(shù)論壇也為工程師的設(shè)計(jì)工作提供了有力的保障。如果你正在進(jìn)行相關(guān)的無線通信設(shè)計(jì)，不妨考慮一下AFE77xxD系列射頻收發(fā)器，相信它會(huì)給你帶來意想不到的驚喜。你在使用射頻收發(fā)器的過程中遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。