Texas Instruments AFE7953 2T2R RF采样模拟前端（AFE）是一款高性能、宽带宽多通道收发器，集成了两个RF采样接收器链和两个RF采样发送器链。该器件的工作频率高达12GHz，能够在L、S、C和X波段频率范围内进行直接RF采样。此功能无需额外频率转换级即可实现。其灵活性和密度的提高可实现高通道数、多任务系统。

数据手册：*附件：Texas Instruments AFE7953 2T2R RF采样模拟前端数据手册.pdf

TX信号路径支持数字上行和插值变频选项，可为每个TX通道提供高达400MHz的信号带宽。DUC的输出驱动12GSPS DAC（数模转换器），通过混合模式输出选项增强在第二奈奎斯特区的运行。Texas Instruments AFE7951的DAC输出包括一个具有40dB范围以及1dB模拟和0.125dB数字步进的可变增益放大器（TX DSA）。

特性

• 双RF采样12GSPS发送DAC
• 双RF采样3GSPS接收ADC
• 最大RF信号带宽：400MHz
• 射频频率范围：600MHz至12GHz
• 数字步进衰减器（DSA）
  • TX: 40 dB范围, 0.125 dB步
  • RX：25 dB范围，0.5 dB步进
• 单频带或双频带DUC或DDC
• 每个TX或RX 16个NCO
• 可选内部PLL或VCO，用于DAC或ADC时钟或DAC或ADC采样率的外部时钟
• SerDes数据接口
  • 兼容JESD204B和JESD204C
  • 8个高达29.5Gbps的SerDes收发器
  • 子类1多器件同步
• 封装：17mm×17mm FCBGA，0.8mm脚距

功能框图

高性能射频采样模拟前端AFE7953的技术解析

一、产品概述

AFE7953是德州仪器(TI)推出的一款高性能、宽带宽多通道收发器芯片，集成了两个射频采样发射链和两个射频采样接收链。该器件工作频率高达12GHz，可直接在L、S、C和X波段频率范围内进行射频采样，无需额外的频率转换级。这种密度和灵活性的提升使得它非常适合高通道数、多任务系统。

二、关键特性

发射通道特性

• ?双射频采样12GSPS发射DAC?：支持最高400MHz的信号带宽
• ? 数字步进衰减器(DSA) ?：40dB范围，0.125dB步进
• ?灵活的DUC选项?：支持单或双波段数字上变频
• ?16个NCO?：每个发射通道
• ?多种时钟选项?：可选择内部PLL/VCO或外部时钟

接收通道特性

• ?双射频采样3GSPS接收ADC?
• ?DSA衰减范围?：25dB，0.5dB步进
• ?灵活的DDC选项?：支持单或双波段数字下变频
• ?功率检测功能?：包括模拟峰值功率检测器和各种数字功率检测器

三、应用领域

AFE7953特别适合以下应用场景：

1. ?雷达系统?：得益于其高采样率和宽带宽特性
2. ?制导前端?：在军事和航空航天领域有重要应用
3. ?国防无线电?：满足严格的性能要求
4. ?战术通信基础设施?：支持高可靠性的通信需求
5. ?无线通信测试设备?：可用于各种通信标准的测试

四、技术优势

1. ?直接射频采样?：消除了传统架构中的中频级，简化了系统设计
2. ?高集成度?：在一个17mm×17mm FCBGA封装中集成了完整的收发器功能
3. ?灵活的时钟架构?：支持内部PLL/VCO或外部时钟输入
4. ?高性能数据接口?：兼容JESD204B/C标准，8个SerDes收发器支持高达29.5Gbps速率
5. ?多设备同步?：支持Subclass 1多设备同步功能

五、性能参数详解

发射通道电气特性

• ?DAC分辨率?：14位
• ?RF输出频率范围?：600MHz至12GHz
• ?最大输出功率?：在不同频段下从-4.3dBm到4.6dBm不等
• ?IMD3性能?：在850MHz下可达-66dBc，随频率升高略有下降

接收通道电气特性

• ?ADC分辨率?：14位
• ?RF输入频率范围?：600MHz至12GHz
• ?噪声系数?：在830MHz下为19.1dB，随频率升高而增加
• ?SFDR性能?：在830MHz下可达88.2dBFS

六、设计考虑

1. ?电源管理?：器件需要多种电源电压，包括0.9V、1.2V和1.8V
2. ?热设计?：结温范围为-40°C至+110°C，需要考虑适当的散热措施
3. ?时钟设计?：参考时钟输入频率可达12GHz，支持AC耦合
4. ?PCB布局?：需要特别注意高速信号(如SerDes)的布局和阻抗匹配