之前的博文中论说了无线电频率(RF)取样结构对宽带体系的优势,但有些体系的运转需求中等带宽,或有其它要点考虑的要素。有源天线阵运用多个专用于发生比单个元件更会集的辐射形式天线。这种会集的形式可将天线增益增加到预订方针或用户,并可一起对波束图型以外区域供给搅扰按捺,然后无需过多信号带宽。
雷达阵列便是一种用于准确定位空间方针的有源天线体系。图1中所示的简略的3×3阵列体系能够扶引两个维度的波束来追寻方针。
图 1:3×3雷达天线阵列
每个天线元件都需求有自己的接纳机。较小的阵列或许运用八个元件;非常大的阵则会运用数以千计的元件。这些体系需求很多的接纳机,因而每个接纳机有必要低成本且高功率;而且这些体系需求高动态规模的功用,然后在背景噪声和搅扰中区分方针。
TI规划的700-2700MHz双通道接纳机和16位ADC及100MHz IF带宽参阅规划(TIDA-00360),展现了TSW16DX370点评模块(EVM),该模块是适用于有源天线阵体系的超外差接纳机。图2显现了框图。该参阅规划运用TRF37B32双混合器将输入RF信号转换为中频(IF)。该混合器具有优异的增益、噪声系数和输入线性功用,可用于任何高端通讯体系。TRF37B32的功率耗散水平在同类设备中最低。这在有必要运用几十个到几百个接纳机的体系中非常重要。
在正常运转中,设备耗费的功率是每通道大约1瓦(频率1950MHz)。电流耗费取决于本机振荡器(LO)的频率。假如您需求进一步减小功率,TRF37B32可供给将标称耗散降至每通道0.6瓦(1950MHz)的低功率形式。假如您只需求一个通道,还能够挑选独自下降各个支线的功率,或下降两个通道的功率,进行时刻区分双工(TDD)操作。
TSW16DX370EVM包含一个以250MHz为中心,100MHz的1dB带宽的IF带通滤波器。EVM 运用了ADC16DX370供给16位分辨率并以370MSPS运转的模仿数字转换器(ADC)。它具有在背景噪声中区分小信号的高信噪比功用,并运用JESD204B规范对数字数据进行串行化。ADC16DX370仅运用两个通道将一切数据从两个转换器传输到一个会集式处理器。处理多个接纳机时,TSW16DX370EVM的优势表现在对数字接口进行紧缩有利于最大极限削减路由。
图 2:TSW16DX370接纳机体系参阅规划
会集的波束无法在需求时扶引波束,便用处有限。运用联机相位调理电路更改各个元件的相对相位,能够扶引波束。图3显现了根据变容二极管的模仿相位调理器电路。混合耦合器把输入和输出的回波损耗坚持在合理水平。假如信号途径包含该电路,RF功用(尤其是互调失真)会因为变容二极管的非线性功用而下降。
另一种方法是在LO途径中放置相位调理器电路(如图4中所示),这样信号是一个单频正弦曲线,而不是已调信号。这样就能取得所需的相位调理,而不影响噪声及线性功用作为调理电压的功用。
图 3:相位调理电路
图 4:LO途径中有相位调理的超外差结构
所述的接纳机能以低功率耗散坚持高功用,并可轻松习惯任何尺度的天线阵。
欢迎我们检查下个月将论说的用于捕获1-GHz带宽信号的接纳机解决方案。