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軟件定義無線電的概念由來已久，但時至今日市場上還沒有一款真正意義上的單芯片解決方案能滿足實際應用需求。究其原因這需要很強的射頻、模擬設計能力。
而作為無線通信的未來趨勢，軟件定義無線電產(chǎn)品是致力于這一領域的半導體廠商都繞不開的一個技術難題。正因為需要很強的射頻、模擬設計能力，放眼過去，有實力解決問題的廠商屈指可數(shù)，ADI可算其中之一。
近日，ADI就宣布推出面向軟件定義無線電架構的突破性集成式寬帶收發(fā)器解決方案AD9361，旨在解決現(xiàn)有的技術難題，提供一種單芯片解決方案。
原有方案的限制
考量市場已有解決方案，包括用離散器件的方式，離散器件包括射頻放大器、混頻器、解調器、ADC、DAC以及濾波器等等，這種解決方案的問題在于：首先功耗比較大，且成本很高，客戶設計中也需要有很強的硬件和射頻信號的經(jīng)驗，對設計人員的能力以及經(jīng)驗要求非常高；另外對軟件開發(fā)也有很高的要求，而且隨著通信從2G到3G再到LTE的發(fā)展，通信制式越來越多，2G時代的GSM、CDMA，到3G時代的三種新標準，WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000，再到LTE時代的兩大標準，TD-LTE和FDD-LTE，考慮到全球現(xiàn)在所支持的LTE的頻段有40多個，對于設備制造商來說，支持如此眾多的標準，以及這么多的頻段，挑戰(zhàn)非常大。需要設計不同的硬件平臺來支持不同的制式，不同的頻段，所以產(chǎn)品的開發(fā)時間很長，設計成本很高，同時后續(xù)產(chǎn)品維護的成本也非常高。
另外還有一種采用高中頻架構的單芯片解決方案。這種解決方案存在的問題是：一方面要求ADC和DAC的采樣速率更高，這樣功耗就比較高；另一方面，高中頻在系統(tǒng)平臺實踐上不是很靈活，針對不同的頻段或不同的制式，需要設計不同的外置濾波器，也就無法真正實現(xiàn)軟件定義無線電的平臺。
AD9361的突破性技術
ADI的AD9361是一款高集成的解決方案，內部集成了模擬濾波、混頻器、數(shù)據(jù)轉換器、發(fā)射和接收通道的頻率合成器以及包括可編程增益、直流偏置校準等數(shù)字域的其他功能。這款器件通過正交誤差校準和直流偏置校準的功能優(yōu)化很好的解決了此前零中頻架構的直流偏置和正交誤差限制，從而使零中頻架構成功應用于軟件無線電的芯片產(chǎn)品，也因此無需外置濾波器，真正實現(xiàn)了軟件可定義無線電從理論到實踐的硬件平臺的搭建。
“同類收發(fā)器通常只是集成了一個發(fā)射通道和一個接收通道，頻率范圍300MHz~3.8GHz，通道帶寬1.5MHz~28MHz，1GHz條件下噪聲系數(shù)為3.5dB，在更高的頻率如2GHz時，會惡化到5.5dB~10dB。而AD9361集成度更高，包括2個發(fā)射和2個接收通道，頻率范圍70MHz~6GHz，通道帶寬200kHz~56MHz，1GHz條件下噪聲系數(shù)為2dB，在更高的頻率如2GHz時，可做到小于3dB；AD9361因為集成有ADI自有的12位連續(xù)時間的∑-Δ ADC，采樣率達640MHz，大大降低了對ADC前端的模擬濾波器的要求，因此可以實現(xiàn)濾波器的集成，無需外置濾波器，可有效降低系統(tǒng)成本；同時，因為采用65nm CMOS工藝，產(chǎn)品功耗做的很低，加之高集成度的設計，可大大降低系統(tǒng)功耗?！?ADI公司通訊基礎設施業(yè)務亞洲區(qū)業(yè)務拓展經(jīng)理解勇這樣介紹AD9361的優(yōu)勢。
AD9361硬件架構
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同時解勇也提到，AD9361只是ADI一系列射頻收發(fā)器的一個型號，基于AD9361的產(chǎn)品架構，ADI還推出了針對不同應用的收發(fā)器產(chǎn)品，為客戶提供支持軟件定義無線電應用的眾多產(chǎn)品組合的選擇。
包括AD9361在內的系列射頻收發(fā)器產(chǎn)品的目標應用包括防務電子、射頻測試設備和儀表、通信和遙測設備、通信基礎設施以及一些通用軟件定義無線電平臺。針對中國市場的特殊性，解勇表示，隨著LTE時代的到來，宏基站+直放站+小基站的模式更適合中國市場的實際情況，而其中在直放站和小基站應用中，ADI的射頻收發(fā)器將因其突出的性能指標、高集成度以及靈活性、可編程性而成為客戶的首選。
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