1、概述

零(líng)中頻架構的(de)發(fà)射機(jī)相較于(yú)傳統的(de)超外(wài)差發(fà)射機(jī)，在(zài)尺(chǐ)寸(cùn)、成(chéng)本(běn)、設計(jì)難度(dù)上(shàng)都具有(yǒu)很大(dà)的(de)優勢，在(zài)工作(zuò)參數的(de)配置上(shàng)，零(líng)中頻發(fà)射機(jī)絕大(dà)多(duō)數的(de)配置都交由(yóu)软(ruǎn)件(jiàn)来(lái)完成(chéng)，發(fà)射性(xìng)能(néng)更(gèng)加依賴软(ruǎn)件(jiàn)配置的(de)合理(lǐ)性(xìng)。本(běn)文(wén)的(de)所(suǒ)有(yǒu)測試均基于(yú)NG_SDR-V3平台進(jìn)行，結論和(hé)建議适用(yòng)于(yú)基于(yú)AD9361的(de)软(ruǎn)件(jiàn)無線(xiàn)電(diàn)産品。

2、測試平台

NG-SDR-V3是基于(yú)AD9361+SC7z035的(de)双(shuāng)收(shōu)双(shuāng)發(fà)软(ruǎn)件(jiàn)無線(xiàn)電(diàn)平台，可(kě)使用(yòng)IIO scope软(ruǎn)件(jiàn)進(jìn)行配置、測試，支持(chí)外(wài)部(bù)本(běn)振輸入(rù)。

3、 測試現(xiàn)象(xiàng)

使用(yòng)IIO scope 配置AD9361發(fà)射，如(rú)下(xià)图(tú)所(suǒ)示。

配置參數：

●  本(běn)振頻率：2GHz；

●   內(nèi)部(bù)本(běn)振；

●   發(fà)射衰减：0dB

●   单音(yīn)輸出；

●   中頻信号(hào)：2MHz；

●   DAC數字(zì)中頻輸入(rù)：0dB；

輸出頻譜如(rú)下(xià)：

可(kě)以(yǐ)看(kàn)出，輸出的(de)頻譜包(bāo)含了(le)很多(duō)雜散(sàn)，这(zhè)些(xiē)雜散(sàn)有(yǒu)些(xiē)是不(bù)能(néng)避免的(de)，有(yǒu)些(xiē)是可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)合理(lǐ)的(de)配置有(yǒu)效的(de)抑制。对(duì)这(zhè)些(xiē)雜散(sàn)進(jìn)行分(fēn)類(lèi)：

●  本(běn)振洩露(lù)：mark1，約-57dBc，屬于(yú)AD9361固有(yǒu)的(de)特(tè)性(xìng)；

●  鏡(jìng)像洩露(lù)：mark2，約-60dBc，屬于(yú)AD9361固有(yǒu)的(de)特(tè)性(xìng)；

●  類(lèi)交調雜散(sàn)：mark3~mark6，頻譜類(lèi)似交調信号(hào)；

●  近(jìn)端低(dī)頻雜散(sàn)：上(shàng)图(tú)方(fāng)框內(nèi)雜散(sàn)，頻譜類(lèi)似由(yóu)于(yú)開(kāi)關(guān)電(diàn)源的(de)低(dī)頻特(tè)性(xìng)造成(chéng)。

4、類(lèi)交調雜散(sàn)

从頻譜特(tè)性(xìng)上(shàng)分(fēn)析，可(kě)能(néng)为(wèi)交調分(fēn)量(liàng)，以(yǐ)最(zuì)大(dà)分(fēn)量(liàng)mark3来(lái)衡量(liàng)該類(lèi)雜散(sàn)的(de)抑制特(tè)性(xìng)。

該雜散(sàn)的(de)抑制僅有(yǒu)32.9dBc，若該信号(hào)處(chù)于(yú)带(dài)內(nèi)，将嚴重(zhòng)影響發(fà)射信号(hào)的(de)質(zhì)量(liàng)。一(yī)般交調信号(hào)可(kě)以(yǐ)通(tòng)过(guò)功率回退(tuì)得到(dào)有(yǒu)效抑制。嘗試增大(dà)發(fà)射通(tòng)道(dào)模拟衰减，發(fà)射頻譜如(rú)下(xià)所(suǒ)示: 

可(kě)以(yǐ)看(kàn)出，增大(dà)模拟衰减無法(fǎ)明(míng)顯有(yǒu)效地(dì)降低(dī)該雜散(sàn)功率，由(yóu)此(cǐ)分(fēn)析，該分(fēn)量(liàng)极(jí)大(dà)可(kě)能(néng)不(bù)是由(yóu)于(yú)交調引起(qǐ)的(de)。經(jīng)过(guò)分(fēn)析，産生該雜散(sàn)另(lìng)一(yī)種(zhǒng)可(kě)能(néng)：AD9361的(de)內(nèi)部(bù)ADC産生2MHz模拟中頻信号(hào)。由(yóu)于(yú)ADC的(de)數字(zì)域輸入(rù)为(wèi)滿量(liàng)程，会(huì)使ADC的(de)中頻輸出産生諧波(bō)失真(zhēn)，中頻信号(hào)除原本(běn)的(de)2MHz以(yǐ)外(wài)，還(huán)産生了(le)4MHz、6MHz等諧波(bō)，这(zhè)些(xiē)諧波(bō)與(yǔ)本(běn)振混頻后産生的(de)射頻輸出信号(hào)就(jiù)是这(zhè)些(xiē)類(lèi)交調雜散(sàn)。

为(wèi)了(le)验(yàn)證这(zhè)一(yī)可(kě)能(néng)，可(kě)以(yǐ)嘗試降低(dī)ADC的(de)數字(zì)域輸入(rù)進(jìn)行測試，測試幾(jǐ)个(gè)如(rú)下(xià)：

可(kě)以(yǐ)看(kàn)出，降低(dī)數字(zì)域的(de)幅度(dù)可(kě)以(yǐ)有(yǒu)效的(de)降低(dī)該雜散(sàn)。

5、近(jìn)端低(dī)頻雜散(sàn)

近(jìn)端的(de)这(zhè)種(zhǒng)低(dī)頻雜散(sàn)頻率在(zài)幾(jǐ)十(shí)kHz到(dào)幾(jǐ)百(bǎi)kHz，非(fēi)常符合開(kāi)關(guān)電(diàn)源噪聲的(de)特(tè)性(xìng)，分(fēn)析該雜散(sàn)可(kě)能(néng)的(de)来(lái)源包(bāo)括模拟中頻信号(hào)、模拟發(fà)射鍊(liàn)路(lù)以(yǐ)及(jí)發(fà)射本(běn)振。

通(tòng)过(guò)IIO scope配置TX端口(kǒu)輸出本(běn)振信号(hào)，配置如(rú)下(xià)：

本(běn)振的(de)輸出頻譜如(rú)下(xià)图(tú)：

可(kě)以(yǐ)看(kàn)出，这(zhè)些(xiē)雜散(sàn)依旧(jiù)存在(zài)，那麼(me)可(kě)以(yǐ)排除模拟中頻带(dài)来(lái)該雜散(sàn)的(de)可(kě)能(néng)。这(zhè)些(xiē)雜散(sàn)集中在(zài)23.8kHz（及(jí)其諧波(bō)）、187.8kHz（及(jí)其諧波(bō)）頻點(diǎn)。

将發(fà)射本(běn)振切(qiè)換为(wèi)外(wài)部(bù)本(běn)振，通(tòng)过(guò)信号(hào)源从外(wài)部(bù)發(fà)射本(běn)振接口(kǒu)輸入(rù)4GHz（LO頻率的(de)两(liǎng)倍）信号(hào)，發(fà)射頻譜如(rú)下(xià)：

可(kě)以(yǐ)看(kàn)出，使用(yòng)外(wài)部(bù)本(běn)振时(shí)，幾(jǐ)乎沒(méi)有(yǒu)近(jìn)端雜散(sàn)，说(shuō)明(míng)該雜散(sàn)是有(yǒu)發(fà)射本(běn)振所(suǒ)引起(qǐ)的(de)。

檢查本(běn)振相關(guān)的(de)供電(diàn)，發(fà)現(xiàn)40MHz參考輸入(rù)晶振的(de)供電(diàn)为(wèi)DC-DC開(kāi)關(guān)電(diàn)源+ 三(sān)端EMIFIL，而(ér)未使用(yòng)LDO，查閱該EMIFIL（NFM21PC105B1C3）,其对(duì)低(dī)頻雜散(sàn)的(de)抑制如(rú)下(xià)图(tú)：

可(kě)以(yǐ)看(kàn)出，該三(sān)端EMIFIL对(duì)低(dī)頻雜散(sàn)的(de)抑制並(bìng)不(bù)強(qiáng)，对(duì)200kHz以(yǐ)下(xià)的(de)雜散(sàn)抑制在(zài)30dB以(yǐ)下(xià)，对(duì)100kHz以(yǐ)下(xià)的(de)雜散(sàn)抑制在(zài)20dB以(yǐ)下(xià)，不(bù)足以(yǐ)抑制低(dī)頻雜散(sàn)。推薦使用(yòng)LDO：ADP1754。其PSRR如(rú)下(xià)所(suǒ)示：

可(kě)以(yǐ)看(kàn)出，使用(yòng)該LDO对(duì)低(dī)頻雜散(sàn)的(de)抑制高(gāo)于(yú)60dB。能(néng)有(yǒu)效的(de)優化(huà)近(jìn)端雜散(sàn)抑制性(xìng)能(néng)。

6、應(yìng)用(yòng)建議

在(zài)不(bù)要(yào)求AD9361發(fà)射功率的(de)應(yìng)用(yòng)中，建議數字(zì)域幅度(dù)衰减至(zhì)少(shǎo)10dB；

在(zài)对(duì)AD9361發(fà)射功率有(yǒu)要(yào)求的(de)高(gāo)带(dài)宽(kuān)發(fà)射應(yìng)用(yòng)中，建議數字(zì)域幅度(dù)衰减至(zhì)少(shǎo)10dB，並(bìng)在(zài)發(fà)射鍊(liàn)路(lù)上(shàng)增加高(gāo)線(xiàn)性(xìng)的(de)射頻放(fàng)大(dà)器。

       射頻電(diàn)路(lù)、晶振等需要(yào)更(gèng)高(gāo)要(yào)求的(de)饋電(diàn)，必須使用(yòng)合适的(de)高(gāo)PSRR的(de)LDO供電(diàn)。