差分接口技术提升射频收发器设计

"ADI-借助差分接口改善射频收发器设计性能 differential-interfaces-improve-rf-performance_cn" 差分接口在现代射频收发器设计中扮演着至关重要的角色，能够显著提升系统性能。与传统的50Ω单端接口相比，差分接口提供了多个关键优势。首先，差分接口具有更强的抗干扰能力，能有效抑制外部噪声和接地噪声，这对于保持信号质量至关重要。其次，由于差分信号的偶次谐波被抵消，因此特别适用于零中频(ZIF)接收机，其中偶次阶失真可能影响低频信号的解析。最后，差分接口的输出电压是单端的两倍，这意味着在相同的电源条件下，其线性度可以提高6dB。 文章探讨了三种不同架构的接口解决方案：ZIF接收机、超外差式接收机和发射机。在ZIF接收机设计中，由于IF信号包含直流和低频信息，需要直流耦合以确保最佳性能。图1展示了一个典型的ZIF接收机配置，包括两个ADL5523低噪声放大器、一个ADL5380正交I/Q解调器、ADF4350宽带频率合成器作为本地振荡器(LO)，以及AD8366双通道数字可编程可变增益放大器。ADL5380的相关接口参数如表1所示，其电压转换增益和共模输出电压等特性对于系统增益匹配和性能优化至关重要。 在设计中，需要考虑接口阻抗匹配。例如，AD8366的217Ω差分输入阻抗需要与ADL5380的50Ω差分输出阻抗相匹配，以减少反射和信号损失。此外，共模输出电压的调整也是关键，以确保在不同负载条件下维持良好的信号质量。 超外差式接收机和发射机的接口设计也面临类似挑战，但可能涉及不同的组件和工作频率范围。在超外差式接收机中，通常需要将射频信号转换到较低的中频，而发射机则需要将基带信号转换回射频。在这两种情况下，差分接口的使用可以帮助实现更高的动态范围和更低的噪声。 差分接口在射频收发器设计中是提高性能的关键技术。通过精心设计和精确匹配，可以克服阻抗不匹配、共模电压问题，同时利用差分信号的优势来增强系统的抗干扰能力、降低失真并提高线性度。这些设计原则适用于各种无线通信设备，如射频拉远单元(RRU)、数字直放站和无线测试仪器。