圖1顯示了該系統(tǒng)的基本原理示意圖，包括集成自動增益控制(AGC)環(huán)路的級聯(lián)中頻可變增益放大器(VGA)，以及緊隨其后的正交解調(diào)器、具有可變基帶增益的可編程低通濾波器。圖1中以灰色顯示的元件( ADF4350 和 AD9248) 是為清楚起見，并不包括在系統(tǒng)級測量中(有關(guān)這些器件的詳情請參見“常見變化”部分)。

理想情況下，第一級的輸入和最后級的輸出應(yīng)設(shè)置系統(tǒng)的動態(tài)范圍(信噪比)。實際上，情況可能并非如此。在正交解調(diào)器之前放置級聯(lián)VGA不僅會給系統(tǒng)帶來更多增益，而且有利于整體系統(tǒng)噪聲性能，只要VGA的噪聲系數(shù)低于正交解調(diào)器，只要VGA仍具有增益，且未發(fā)生衰減。后續(xù)級的噪聲系數(shù)通過初始VGA的增益進(jìn)行分頻處理。提供VGA (相對于僅提供固定增益放大器)的另一優(yōu)點是AGC環(huán)路可經(jīng)設(shè)計以調(diào)平正交解調(diào)器的輸入信號。這一限制施加于正交解調(diào)器和任何后續(xù)級的信號電平的能力非常重要。

中頻VGA和AGC環(huán)路

中頻VGA和AGC環(huán)路功能可通過 ADL5336來實現(xiàn)。它具有兩個可級聯(lián)VGA，每個VGA具有24 dB的模擬動態(tài)范圍，并且可以通過SPI端口以數(shù)字方式改變每個VGA上的最大增益。

為了實現(xiàn)信號調(diào)平AGC功能，每個 ADL5336 VGA具有平方律檢波器，通過可編程衰減器連接到輸出。檢波器將衰減器的輸出與63 mV rms的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。如果衰減器輸出與63 mV rms基準(zhǔn)電壓間有差異，誤差電流便會產(chǎn)生并集成到CAGC電容內(nèi)。AGC環(huán)路通過將DTO1/DTO2引腳連接到GAIN1/GAIN2引腳關(guān)閉。為了使AGC環(huán)路正常工作，將MODE引腳拉至低電平，從而產(chǎn)生負(fù)VGA增益斜率。

每個 ADL5336 VGA具有允許的輸入功率范圍，AGC將在此范圍內(nèi)調(diào)平至特定設(shè)定點。在該范圍以外，VGA輸出隨輸入一起按dB遞增或遞減(假定VGA未處于壓縮狀態(tài)或信號不在噪底內(nèi))。

IQ解調(diào)器

信號從 ADL5336 路由至 ADL5387，在此接受解調(diào)并將頻率轉(zhuǎn)換為零中頻。 ADF4350 頻率合成器可向 ADL5387提供所需的2×LO信號(參見“常見變化”部分)；但實際測試使用信號發(fā)生器代替 ADF4350 。

ADL5387 使用兩個雙平衡混頻器，一個用于I通道，一個用于Q通道。提供給混頻器的LO使用2分頻正交分相器生成。這為I和Q通道提供了0°和90°信號。 ADL5387在RF輸入至基帶I和Q輸出之間提供約4.5 dB的轉(zhuǎn)換增益。

低通濾波器、基帶VGA和ADC驅(qū)動器

低通濾波、基帶增益和ADC驅(qū)動器功能全部使用 ADRF6510來實現(xiàn)。施加于 ADRF6510 的信號現(xiàn)在具有獨立的I和Q路徑，信號首先通過前置放大器放大，然后進(jìn)行低通濾波，以抑制任何不需要的帶外信號和/或噪聲，最后通過VGA放大。

ADRF6510 的每個通道可分為三個級：

通過GNSW引腳，前置放大器具有6dB或12dB的用戶可選增益。低通濾波器可通過SPI端口設(shè)置為1MHz至30MHz的轉(zhuǎn)折頻率，步進(jìn)為1MHz。VGA具有50dB增益范圍，增益斜率為30mV/dB。VGA增益通過GAIN引腳控制，GNSW引腳被拉低時范圍可為0.5dB至+45dB，GNSW引腳被拉高時范圍可為+1dB至+51dB。輸出驅(qū)動器能夠?qū)?.5Vpp差分電壓驅(qū)動至1k負(fù)載內(nèi)，同時保持高于60dBc的HD2和HD3。