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SDR应用的革命性解决方案AD9361诞生记

ADI_Amy 員工 在 2016-8-18 建立的討論區

说到SDR应用,你想到的是什么?是ADI的AD9361吗? AD9361被称为SDR应用的革命性解决方案,自发布以来就受到广泛的关注。作为中文技术论坛上被网友提及最多的产品,你们可曾提出这样一个问题:AD9361是如何诞生的?今天让我跟随ADI院士Tony Montalvo来聊聊AD9361的诞生~

 

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Tony MontalvoADI院士

 

作为开发了AD9361产品的团队主管,经常有人问我“开发AD9361”这个想法来自何处。 是“眼前一亮”吗?是灵光乍现吗?其实不是。它是从一系列失败教训中得来的成果。

 

AD9361软件定义无线电(SDR)现已成为ADI公司最成功的产品之一。成百上千的应用都使用这款产品。很有可能您甚至不知道自己用过它。那么我们是如何做到的呢?

 

那时候我在ADI公司领导一个初出茅庐的RF收发器开发团队,我们有一系列的WiMAX芯片(还记得WiMAX吗? 我也不记得了)。当WiMAX市场不如预期的时候,我们需要找到出路,我知道自己永远不会再做的一件事就是追逐一个不会发展的市场。

 

当时行业正开始向65nm技术节点演进。这项新技术令人印象深刻,而那时候的开发成本也高得吓人。由于成本猛增,管理层对失败就变得不太能够容忍了。以面包为例,当时与现在的开发成本相比!

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WiMax时代:1.14美元

2016年:2.37美元

 

 

无论如何,当我意识到我们能用65nm CMOS工艺造出非常棒的开关时,便豁然开朗。

 

好开关是指闭合时具有低串联电阻而打开时具有小寄生电容的开关。结果这些很棒的开关在实现SDR的过程中扮演了重要角色。这里简单列出了这些开关做到的事情:

  • 高达6GHz的“通用”本振(LO)发生器。LO发生器的内核是一个单核LC VCO,调谐范围为6GHz至12GHz,由数字开关电容使能,具有高Con/Coff比值以及良好的品质因数。
  • 无电感RF信号路径。过去,RF信号路径需要谐振电路来调谐电容,以保持低功耗。采用具有极低寄生电容的深亚微米CMOS后,便无需再使用电感。 这点很重要,因为没人告诉电感需要遵守摩尔定律,因此它们不仅昂贵,而且它们随着摩尔定律越来越贵,因为电感不会扩展,而每单位面积成本却会。另外,这个八通道VCO后接级联2分频(当然,由开关组成),可以生成高达6GHz的任意频率。
  • 广泛可重新配置的连续时间Σ-Δ(CTSD)型模数转换器(ADC)。除了带宽和功耗可重新配置外,这些出色的ADC固有抗混叠特性,这很有用,因为有源模拟滤波器大概是除了电感外,最不遵守摩尔定律的器件了。由于ADC无需抗混叠滤波器,因此我们可以使用相对低阶的滤波器,并且由于采用这些开关,它们拥有200:1的带宽匝数比。

 

当然,开关只是其一。其它很多技术也起了作用,包括大量使用“数字协助模拟”的直接变频无线电架构。直接变频也是一个推动因素,因为相比其它无线电架构,它的功耗最低,且无需使用无法集成的元件(比如IF滤波器),同时减轻了RF滤波器负担,因为不存在带外镜像。 直接变频几乎用于一切消费类无线应用,而ADI将其推向了其它领域。

 

架构同样会扩展。比如,AD9361的架构同样用于AD9371,但后者带宽为两倍,且大部分重要性能指标都能得到10至30dB的提升。

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这些只是直接变频技术优势与挑战的冰山一角。关注ADI中文社区,了解此话题以及其它分支话题的更多信息。

結果