Интегрированный радиочастотный передатчик поддерживает быстрые частотные перепрыгивания, многодиапазонную и многорежимовую работу

　　Новейшие радиочастотные (RF) дискретические передатчики — включая устройства AFE7444 и AFE7422 от Texas Instruments, поддерживающие четыре и два антенных канала соответственно — предлагают ряд мощных функций, обеспечивающих продвинутые системные функции, такие как многодиапазонная и многорежимовая работа, а также преобразование частот и быстрое переключение частот.

　　Интегрированные радиочастотные передатчики поддерживают быстрые частотные прыжки, многодиапазонные и многорежимные операции. С точки зрения системы эти функции становятся всё более популярными, например, многофункциональные антенны. Различные подмассивы больших фазированных антенн могут быть настроены для выполнения различных функций в зависимости от конкретных условий или задач; Это включает возможности радиолокационной, коммуникационной или радиоэлектронной борьбы (РЭБ), как показано на рисунке 1.

　　Интегрированные радиочастотные передатчики поддерживают быстрые частотные прыжки, многополосную и многомодовую работу. Многофункциональные фазированные антенные решетки Кроме того, эти системы часто требуют быстрого частотного прыжка для постепенной адаптации к рабочим частотам через повторяющиеся или произвольные последовательности, как показано на рисунке 2. Реализация этого подхода позволяет избежать человеческих помех, предотвратить обнаружение сигналов или облегчить внедрение антиэлектронных спуфингов (электронный спуфинг: вмешательство в электронную подпись отражённых сигналов радара).

　　Рисунок 2

　　Интегрированные радиочастотные дискретические передатчики поддерживают быстрый частотный переход, многодиапазонную и многомодовую работу с частотной гибкостью в нескольких областях Найквиста. Для более глубокого понимания этих особенностей давайте сначала рассмотрим функциональные модули интегрированных радиочастотных передатчиков, как показано на рисунке 3.

　　Интегрированные радиочастотные передатчики поддерживают быстрое частотное переключение, многодиапазонную и многорежимную работу AFE7444/AFE7422 Функциональные модули радиочастотных передатчиков дискретизации. Когда приёмник и передатчик используются вместе, эти модули предоставляют расширенные функции следующим образом:

　　Он работает в чрезвычайно широком диапазоне радиочастот от нескольких МГц до 6 ГГц, обеспечивая чрезвычайно широкую немгновенную полосу пропускания — до 1,5 ГГц.

　　Цифровые модули обработки сигналов поддерживают агрегацию и деагрегацию нескольких поддиапазонов или форм волн; каждая подполоса или форма сигнала может обрабатываться как независимый цифровой поток данных как на принимающей, так и на передающей стороне.

　　Многодиапазонная или многорежимовая обработка сигналов

　　Теперь рассмотрим сценарии использования многополосных или многомодовых сигналов с помощью широкополосного дискретирования, синтеза и цифровой обработки. Как показано на рисунке 4.

　　Рисунок 4

　　Интегрированный радиочастотный передатчик поддерживает быстрые частотные перепрыгивания, многодиапазонные и многорежимные операции. Используя AFE7422 и AFE7444 многодиапазонные конфигурации передачи и приёма, эта система генерирует многодиапазонный сигнал, состоящий из трёх различных поддиапазонов, общей полосой пропускания 2,75 ГГц. Приёмник дискретирует по всему частотному диапазону в нескольких зонах Найквиста, затем подаёт данные образца в цифровой модуль понижения (с несколькими параллельными ступенями). Метод включает использование независимых цифровых управляющих генераторов (NCO) и цифровых микшеров, выбор нескольких поддиапазонов и их преобразование в базовые сигналы. Применяйте дискретизацию, затем снижайте частоту дискретизации и подавляйте потери вне полосы в зависимости от полосы пропускания отдельных сигналов.

　　Напротив, на передающей стороне каждый цифровой входной поток подаётся на несколько параллельных цифровых каскадов ап-преобразования, и при преобразовании базовый сигнал на соответствующую целевую частоту. Затем данные супердискретируются на выходную частоту дискретизации РЧ цифрово-аналогового преобразователя (ЦАП), которая синтезируется в объединённый широкополосный сигнал (от 700 МГц до 3,45 ГГц) через RF ЦАП на финальной стадии.

　　Преобразование частот и частотные прыжки

　　Вы можете расширить предыдущий случай, выбрав только одну полосу с помощью внутренних цифровых лупбэков, а затем примените сдвиги частоты к выбранному поддиапазону перед повторной передачей сигнала. Как показано на рисунке 5.

　　Рисунок 5

　　Интегрированный радиочастотный передатчик поддерживает быстрые частотные прыжки, многодиапазонные и многорежимные операции, используя AFE7444/AFE7422 для достижения частотного преобразования или частотного прыжка. Эта система захватывает многодиапазонные сигналы, упомянутые ранее. Цифровой модуль понижающего преобразования выбирает независимую подленту, преобразует её в базовый сигнал и передаёт через цифровой фильтр. Цифровые фильтры удаляют потери вне полосы, такие как гармоники или продукты микшера. Внутри чипа цифровая обратная линия поддерживает прямую подачу цифровых выходных данных с цифрового приёмника на путь передатчика без выхода за пределы чипа и подключения дополнительных вычислительных устройств.

　　Просто преобразуя отфильтрованный сигнал обратно на исходную принятую частоту, создаётся встроенный цифровой репитер. Для развертывания передатчика с переключанием частоты NCO должен быть запрограммирован на вывод необходимой новой частоты, после чего сигнал смещения частоты передаётся повторно. Как показано на рисунке 5, жёлтый след в анализаторе спектра показан и сравниван с первоначально полученным многодиапазонным спектром (зелёный след).

　　Рисунок 6

　　Интегрированные радиочастотные передатчики поддерживают быстрые частотные переходы, многополосные и многорежимные переходы частот на генераторах. Я проиллюстрировал основные концепции, и похожие методы можно использовать для поддержки других случаев использования, включая:

　　Многодиапазонное преобразование частоты. Поскольку используются несколько параллельных цифровых модулей нисходящего и восходящего преобразователя, можно принимать и деагрегировать многополосные сигналы в несколько независимых подполосных сигналов, затем применять независимые сдвиги частоты к каждому субдиапазонному сигналу, обратную связь на путь передатчика через внутреннюю цифровую петлю на чипе и повторно передавать сигнал поддиапазона после достижения новой частоты.

　　Быстрые частотные перепрыгивания. Поскольку мы можем перепрограммировать НКО для получения обновлённых частот в миллисекундах или вращать несколько НКО на каждом пути сигнала в режиме пинг-понга, мы можем принимать и передавать сигналы частотной гибкости в повторяемых или произвольных последовательностях. Преобразование между этими двумя частотами показано на рисунке 6.

　　Генерация рампы/режим прямого цифрового синтеза. Встроенный генератор синусоидального аудио для каждого передатчика поддерживает генерирующие частотные рампы и FMCW (FMCW), которые обычно используются в радиолокационных системах.

　　Одновременное широкополосное сканирование и узкополосные наблюдения. Поскольку передняя дискретизация каждого приемника может соединять несколько цифровых вычислительных каскадов, вы можете настроить путь приёма для широкополосного режима. Он выводит дискретические данные, охватывающие полный частотный диапазон Найквиста, и наблюдает немгновенные полосы пропускания до 1,5 ГГц, тем самым сканируя наличие любых сигналов. Одновременно можно настроить второй путь в узкополосном режиме дискретизации для усиления и точного анализа всех сигналов, обнаруженных в широкополосном режиме.