AD9361学习（一）

器件概述

AD9361是一款面向3G和4G基站应用的高性能、高集成度的射频RF捷变收发器。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，从而简化设计导入。AD9361工作频率范围为70MHz~6.0GHz，涵盖大部分特许执照和免执照频段，支持的通道带宽范围200kHz~56MHz。

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。每个通道搭载两个高动态范围ADC，先将接收到的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。

发射端直接采用变频架构，可实现较高的调制精度和超低的噪声。这种发射器设计带来行业最佳TX EVM，数值不到<-40dB，可为外部功放的选择留出可观的裕量。板载发射TX功率监控器可以用作功率检测器，从而实现高精度的TX功率测量。

完全集成的锁相环PLL可针对所有接收和发射通道提供低功耗的小数N分频频率合成。设计中集成了频分双工FDD系统需要的通道隔离。还集成了所有VCO和环路滤波器器件。

AD9361芯片可以直接用1.3V稳压器供电。IC通过一个标准四线式串行端口和四个实时IO控制引脚进行控制。

AD9361系统构成

AD9361系统框架如下图所示：

RX射频前端构成如下图所示：

TX射频前端构成如下图所示：

工作原理

一般特性

AD9361集成了所有收发器功能的所有必要RF、混合信号和数字模块。允许通过可编程实现单通道12bit并行数据端口、双通道12bit并行数据端口或12bit低电压差分信令LVDS接口，与各种基带处理器相连接。AD9361提供自我校准和自动增益控制AGC系统。

接收器

接收器部分包含所有必要模块、用于接收RF信号并将其转换成可供BBP使用的数字数据。有两个独立控制的通道，可接收来自不同源的信号、使器件可用于多输入、多输出MIMO系统，同时共享一个通用频率合成器。

每个通道有三个输入，可以多路复用至信号链，使AD9361可用于搭载多个无线输入的分集系统。接收器是一个直接变频系统，含有一个低噪声放大器LNA、匹配相内I和正交Q放大器、混频器和频带整形滤波器，该滤波器可将接收到的信号下变频位基带一遍进行数字化。

接收器包括12bit、∑-ΔADC和可调采样速率，可以从收到的信号产生数据流。数字化信号可通过一系列抽取滤波器和一个完全可编程的128抽头FIR滤波器进一步调理。各数字滤波器模块的采样速率可通过更改抽取系数来进行调整，从而产生需要的输出速率。

发射器

发射器部分含有两个相同的、独立控制的通道，提供了所有必要的数字处理、混合信号和RF模块，可以实现一个直接变频系统，同时提供一个通用型频率合成器。从BBP收到的数字数据通过一个不带插值选项的完全可编程128抽头FIR滤波器。FIR输出被送到一系列插值滤波器，在输出达到DAC之前，提供额外的滤波和数据速率插值处理。每个12位DAC都拥有可调的采样速率。I和Q通道都馈入RF模块进行上变频。

当转换为基带模拟信号时，I和Q信号将进行滤波，以移除采样伪像，然后馈入上变频混频器。I和Q信号将重新组合，并在载波频率下进行调制，以便传输到输出级。组合信号还会通过模拟滤波器，由它们提供额外的频带整形处理，然后再将信号传输至输出放大器。每个发送通道都提供了较宽的细粒度衰减调整范围，优化信噪比。

每个发射通道内置自我校准电路，以支持自动适实时调整。发射器模块同时为每个通道提供了一个TX监控器模块。监控器输出通过一个未使用的接收器通道将其送回BBP，以实现信号监控。TX监控器模块尽在接收器空闲的TDD模式下可用。

时钟输入

AD9361使用分数分频锁相环生成一个本地时钟为信号信号转换、数字滤波器、IO端口提供时钟源。AD9361运行时使用的参考时钟可有两个不同时钟源提供，一是使用外部专门晶振，频率在19MHz和50MHz，连接于XTALP和XTALN引脚之间，或者由外部晶振加上一个可变电容生成所需频率。在使用外部晶振情况下，利用数字可编程、数字控制晶振DCXO来调节片内可变电容，消除晶振频率误差，保证输出参考时钟稳定。