基于混合信号RF IC的宽带SDR设计

在军用和航空航天领域，不同且不兼容无线电的大量涌现构成了一个严重问题，因为在这些领域，工作小组可能需要不同的装置，以用于机载链路、卫星通信、中继基站、紧急发射器以及特定应用目的（如无人机操作）。 其中每一个无线电链路都起着生死攸关的作用，漏掉其中一个都会使运营团队失去所需的资源。 然而，无线电在尺寸、重量和备用电池等方面都需要考虑成本。 随着各种新要求和新链路的加入，问题变得更加复杂。

图1：AD9361是一款2 x 2直接变频收发器IC，工作频率范围为70 MHz至6 GHz，具有200 kHz至56 MHz用户可调节带宽以及12位转换器分辨率

解决方案也是显而易见的，至少理论上是如此： 一款通用型全双工无线电模块，可以用于所有平台，并能在现场根据需要进行动态重配置。 如果能实现“一种无线电”的目标，结果将减少负担，带来灵活性和通用性，提高效率，用一组电池可以工作更长时间，从而形成巨大的尺寸、重量和功耗（SWaP）优势。 这正是联合战术无线电系统（JTRS）、软件定义无线电（SDR）等方案的基本前提。

然而，使这种通用无线电概念变成现实却比预期要困难得多。 虽然摩尔定律促使能满足现实需求的高性能、低功耗处理器（包括FPGA的部署）广泛可用，但提供合适的集成式模拟前端（AFE）的难度却要大得多。 对这种功能模块的需求具有复杂、多样和紧迫三个特点，而这些功能模块位于天线与处理器之间，是现实信号世界与数字世界之间的接口。

直到最近，面向这类多功能无线电的实用模拟前端还需要一个重叠并行通道阵列，每个通道旨在覆盖射频频谱的一个特定频段，其带宽与目标信号格式相匹配。这种方式虽然可行，但在最终电脑板占用空间、重量、功耗和成本方面的代价非常高。