本文摘要：概要卫星通信、雷达和信号情报(SIGINT)领域的许多航空航天和防务电子系统早已拒绝用于一部分或全部X和Ku频段。随着这些应用于改向更为便携的平台，如无人机(UAV)和手持式无线电等，研发在X和Ku波段工作，同时依然维持近于高性能水平的新型小尺寸、低功耗无线电设计显得至关重要。 本文讲解一种新型高中频架构，其明显缩减了接收机和发射机的尺寸、重量、功耗与成本，而系统规格不不受影响。由此产生的平台与现有无线电设计比起，模块化程度、灵活性和软件定义程度也更高。

概要卫星通信、雷达和信号情报(SIGINT)领域的许多航空航天和防务电子系统早已拒绝用于一部分或全部X和Ku频段。随着这些应用于改向更为便携的平台，如无人机(UAV)和手持式无线电等，研发在X和Ku波段工作，同时依然维持近于高性能水平的新型小尺寸、低功耗无线电设计显得至关重要。

本文讲解一种新型高中频架构，其明显缩减了接收机和发射机的尺寸、重量、功耗与成本，而系统规格不不受影响。由此产生的平台与现有无线电设计比起，模块化程度、灵活性和软件定义程度也更高。近年来，推展RF系统构建更加宽带长、更加高性能、更加低功耗，同时提升频率范围并增大尺寸的力量更加强劲。

这一趋势已沦为技术变革的驱动力，RF器件的集成度近超强以往所闻。有许多因素在推展这一趋势。卫星通信系统为了发送到和接管每天搜集到的数TB数据，对数据速率的拒绝已超过4Gbps。

这一拒绝推展系统的工作频率提升到Ku和Ka波段，原因是在这些频率上更容易构建更加长的比特率和更高的数据速率。这不致造成地下通道密度更高，每地下通道的比特率更加长。

在信号情报领域，性能拒绝也在大大提升。此类系统的扫瞄速率更加低，故而拒绝系统具备较慢回声PLL和宽带长覆盖范围。对尺寸更加小、重量更加重、功耗更加较低(SWaP)和集成度更高系统的市场需求，源自业界期望在现场操作者手持式设备，以及期望提升大型相同方位系统的地下通道密度。相控阵的发展某种程度归功于单芯片RF系统集成度的提升。

构建让收发器更加小，使得每个天线元件都可以有自己的收发器，进而促成仿真波束赋形向数字波束赋形改变。通过数字波束赋形，单一阵列可以同时跟踪多个波束。相控阵系统应用于普遍，还包括天气雷达和定向通信等。

由于低频信号环境显得更加交通堵塞，许多应用于不可避免地拒绝提升频率。本文讲解如何利用一种高度构建的架构来应付上述挑战，该架构将AD9371收发器用于中频接收机和发射机，使得整个中频级及其涉及器件都可以从系统中去除。

文中较为了传统系统与建议的架构，并举例说明了如何通过典型设计流程来构建此架构。具体说来，用于构建收发器可以构建一些高级频率规划，这是标准超外差样式收发器做到将近的。超外差架构阐述超外差架构由于能构建很高的性能而沦为多年来的选用架构。

超外差接收机架构一般来说还包括一个或两个混频级，混频级馈入模数转换器(ADC)。典型超外差收发器架构如图1右图。

图1.传统X和Ku波段超外差接管和升空信号链第一切换级将输出RF频率上变频或下变频至带外频谱。第一IF（中频）的频率各不相同频率和杂散规划、混频器性能以及RF前端用于的滤波器。

然后，第一IF向上切换为ADC可以数字化的较低频率。虽然ADC在处置更加高带宽的能力上获得了巨大进步，但为超过最优性能，其频率下限目前是2GHz左右。

输出频率更高时，必需考虑到性能损失，而且更高输出频率拒绝更高时钟速率，这不会造成功耗下降。除混频器外，还有滤波器、放大器和Q衰减器。滤波用作诱导不必须的带外(OOB)信号。若不作诱导，这些信号不会在目标信号上产生杂散，使目标信号很难或无法展开调制。

放大器设置系统的噪声系数和增益，获取充足低的灵敏度以接管小信号，同时又不是太高以至于ADC过度饱和状态。还有一点必须留意，此架构经常必须用于表面声波(SAW)滤波器以符合ADC严苛的抗混叠滤波器拒绝。

SAW滤波器不会获取急遽滚降性能以符合这些拒绝，但同时也不会带给显著的延后和纹波。图2右图为一个X波段超外差接收机频率规划示例。

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