使用AD9139实现宽带I/Q发射器：同步技术与挑战

"ADI 提供了一个使用两个具备多DAC同步功能的AD9139器件构建的宽带基带I/Q发射器设计方案，适用于高达1150 MHz的带宽，适用于E频段的宽带点对点通信，具备高SFDR、低EVM和频率响应平坦度。设计中面临的挑战是多通道同步，需要精确控制DAC间延迟，通过同步逻辑块和精心设计的板级时钟方案来实现。" 在数字信号处理领域，I/Q调制是一种常见的方法，用于将基带信号转换成射频信号。AD9139是一款高性能的单通道TxDAC，它能够在高速数据时钟输入(DCI)频率高达575MHz的情况下工作，通过1×模式支持1150MSPS的数据速率，从而实现了宽达1150MHz的I/Q带宽。为了实现正交调制，两个AD9139器件并行工作，分别处理I(实)和Q(虚)成分，确保信号的相位精度。 在图1中展示的电路设计中，AD9139-DUAL-EBZ评估板被用作核心组件，它集成了两个AD9139 DAC，以及ADL5375-05宽带正交调制器和AD9516-1时钟发生器。ADL5375-05调制器将I和Q信号转换为射频信号，而AD9516-1则提供了所需的精确时钟源，这对于保持多通道同步至关重要。在高速操作下，器件间的延迟匹配需要在工艺、电压和温度变化（PVT）范围内保持在数模转换器时钟周期之内。为此，AD9139包含的同步逻辑块与特定的板级布局和时钟布线策略相结合，以确保在整个工作条件下的性能一致性。 象限误差校正(QEC)是确保I/Q信号相位准确性的关键技术，特别是在多通道同步应用中。当多个转换器同时工作时，任何微小的延迟失配都可能导致相位错误，进而影响信号质量。因此，通过精心设计的同步机制，可以减小这种失配，提高系统的整体性能。 在E频段的应用中，该发射器设计能够满足宽带点对点通信的零中频(ZIF)和复中频(CIF)需求，其优秀的同步性能对于雷达和其他需要严格信号同步的应用来说尤其重要。例如，在雷达系统中，精确的信号同步对于获取清晰的雷达图像和目标检测至关重要。 AD9139的多DAC同步功能使得设计者能够构建出具有高性能指标的宽带发射器，包括高无杂散动态范围(SFDR)，低误差矢量幅度(EVM)和宽频带内的平坦频率响应。这些特性使得该设计不仅适用于通信系统，也适合于需要高质量信号生成的其他领域，如测试与测量设备、无线基础设施以及卫星通信系统。