Page 54 - MWJC_NovDec2018_eMag
P. 54
射频与微波开关
TechnicalFeature 技术特写
输出模式：
• 非归零模式（NRZ）–最常见的输出
模式，在全采样周期输出采样值 大幅提高您测试测量系统的柔性
• 归零模式（RTZ）–这种输出模式也
很常见，在半个采样周期输出采样
值，另外半个周期输出0
• 窄归零模式（NRTZ）–这种输出模
式提供了NRZ模式和RTZ模式之间的
灵活的解决方案，在采样周期的某
图5：混叠原理。
一段（X）输出采样值，前后的部分
(1-X)/2输出0
• 射频模式（射频）– 这种输出模式主
要面向射频采样，在半个采样周期
输出采样值，另外半个周期输出相
反的值
从这些模式的频率响应中能更容易
理解输出模式对输出功率的影响。应该
根据感兴趣的奈奎斯特域选择合适的模
式，使输出功率达到最大。这就是说，
要基于采样率和产生的射频频率选择模
图6：ADC/DAC的模拟带宽对射频采样能力的影响实例。 式。例如，采样率是6Gsps，输出频率在
C波段（4-8GHz），在第二或第三奈奎
系统性能之前，我们有必要回顾一下香 滤波器会影响能够被收发机还原的总 斯特域，射频模式的输出功率最大，对 年保修
农-奈奎斯特采样定理是如何从理论上定 带宽。 输出功率只有5dB的影响。
义这种实现方案的。 带宽并不是影响直接射频采样性 输出模式的频率响应取决于采样
香农-奈奎斯特采样定理说，当采样 能的唯一参数。由于数据转换器的工艺 率。工作在12Gsps采样率、输出频率为
率至少是被采样信号的总带宽的两倍时 和架构不同，性能会有很大的差异。例 C波段的DAC最多在第二奈奎斯特域， 从虹科选择你需要的射频与微波开关
(即F s ≥2B，这里B=(f max –f min ))，被采样信 如，某些ADC和DAC使用CMOS工艺， 这时NRZ模式是最适合的。
号能够被重建。这条定理通常被阐述成 带宽超过6GHz，但是从3-5GHz的信号 对于应用在射频采样中的数据转换 • 包括PXI、LXI和USB版本 • 超过300种射频与微波产品可选
第一奈奎斯特域的版本，即F s ≥2f min 。这 开始，性能就有明显的降低。这是采用 器，除了常规的要求外，它们必须能在
对基带系统是足够的，但为了达到高奈 双极型工艺和BiCMOS工艺制造ADC和 目标射频频率上达到足够的输出功率和 • 直流到65GHz带宽 • 大多数微波模块带有LED指示灯
奎斯特域的射频采样，必须理解完整版 DAC的主要原因之一，因为这些工艺可 性能指标，包括模拟带宽、动态性能和 • 关键开关拓扑 - 转换、传递、多路复用器和矩阵 • 保证长期支持，通常有15至20年
的定理。混叠效应会使得每个奇数的奈 以保证即使在转换频率高于转换器带宽 输出模式（只适用于DAC）。一旦选择 • PXI模块可插入任何PXI或PXIe混合机箱和我们的 • 30年的开关经验，20年的PXI经验和13年的LXI经
奎斯特域产生相同信息的信号，每个偶 的情况下也能得到良好的性能。 了合适的数据转换器，就可在系统中应 以太网/USB控制的LXI机箱，包括我们的新型2或4 验，还有很强的全球客户基础
数的奈奎斯特域产生相反信息的信号， 当然，在高频输出时，带宽对产生 用射频采样架构。 槽USB/LXI型号
如图5所示。通过在感兴趣的奈奎斯特域 的输出功率有很大的影响，从而限制系
进行抗混叠滤波，射频采样能关注包含 统的性能。但是，对于不需要非常高的 使用最新ADC的架构对比
有用信息的单个信号。 输出功率的应用，可以使用能够产生高 为了突出射频采样和中频架构相比 开关 | 仿真 | 可编程电阻 | 定制设计 | 电缆与连接器
射频采样需考虑的第一个额外的指 于标称模拟带宽的高频信号的器件进行 的优势，Teledyne e2v最新一代的ADC可
标是ADC和DAC的模拟带宽。器件的带 射频采样。当为射频采样选择数据转换 采用三种不同的配置：两级中频架构、
宽会产生和低通滤波器类似的影响，从 器时，既要考虑带宽，也要考虑高频的 单级中频架构和射频采样架构。
而限制能在指定精度有效转换的信号频 性能。 表 2 展示了三种不同配置的功耗
率。图6表示一个简单的例子，这里在第 另一个影响射频采样性能的DAC 和噪声。可以看出，移除每个下变频
二奈奎斯特域之后，信号由于带宽的限 的参数是输出模式，更准确的说，是对 器环节都能显著降低系统的功耗，从
制产生了很大的衰减。 其产生的输出功率的影响。DAC可以 双下变频器到射频采样架构降低了约
另外，还需考虑模拟前端的总带 以不同的输出模式产生输出信号。比 25%。同时，噪声性能并没有变化。这
宽。ADC和DAC模拟前端的放大器和 如，最新一代的DAC提供四种不同的 是因为如果第一级的放大器能提供足
够的增益，噪声性能通常由第一级的
放大器决定。 需要详细资料？请现在通过 sales@hkaco.com 联系我们
虽然不同形式的中频架构的历史悠
北京 010-5781 5040；187 1014 9603 | 上海 021-6728 2707；136 7167 1424
久，但是如今数据转换器的发展使这种 深圳 0755-22677441；18124130760 | 西安 029-8187 3816；152 9185 3139
架构越来越不适合射频应用。射频采样 广州 400-999-3848； 135 3349 1614 | 成都 028-63910020；186 2819 3032
架构有明显的SWAP-C优势，并随着新 沈阳 024-8376 9335；157 1053 7541 | 武汉 027-8193 9100 | 香港 6749 9159
一代的高速、高带宽数据转换器的发展 台湾 909006343 hkaco.com/pt10 加关注
而发展。数据转换器技术的进步将带来
更高的性能，支持更高频率的直接射频 广州虹科电子科技有限公司 HongKe
表 2：使用最新一代ADC的中频和射频采样架构的性能对比。 采样。■
测试测量与控制解决方案
52 www.mwjournalchina.com Microwave Journal China 微波杂志 Nov/Dec 2018 pickeringtest.com 广州科学城科汇金谷三街2-701 虹科
NEW RF+Micro-Advert-MAY18-微波杂志-198X273-cn.indd 1 2018/10/29 14:23:18
