从0Hz到110GHz的全频谱RF信号链

议题：

天线到比特以及比特到天线频谱覆盖设备示例信号链不只是RF良好的RF需要良好的电源不止芯片

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背景

►ADI公司现在是RF领域全球排名第一的厂商§ ADI公司已经在转换器和线性半导体市场独占鳌头

►ADI公司于2014年以20亿美元收购Hittite Microwave Corporation►ADI公司现在的实力包括：§ 全部信号链，包括配套产品§ 从0Hz (DC)到110GHz的全部带宽

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u 蜂窝通信基础设施u 微波u 宽带u 光纤网络

通信基础设施

u 测试和测量u 航空航天u 防务

工业

u 高级驾驶员辅助系统

汽车

解决方案：天线到比特以及比特到天线解决方案：天线到比特以及比特到天线

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天线到比特以及比特到天线

► 为了应对连接无所不在的大趋势，需要更强的高性能射频、微波和毫米波技术

电 磁 频 谱

10 kHz 6 GHz 30 GHz 110 GHz

磁共振成像(MRI)

RFID、收费标签

2G、3G、4G、蜂窝 无线LAN接

入点 微波点对点链路

卫星有效载荷通信/遥测

24GHz高级驾驶员辅助系统

Vband点对点链路

SATCOM终端

Eband 点对点

链路

有线电视和电缆调制解

调器 远程信息处理、GPS

卫星无线电

测试设备

工业成像消费和工业

VSAT5G蜂窝

军用雷达和对抗

77GHz高级驾驶员辅助系统 科学成像和测

量

综合能力

射频 微波 毫米波

ADI RF IC

DC

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完整信号链解决方案发展战略涉及所有层次的硅系统集成

66

ADI公司掌握全部信号处理功能

7

X

~

X

LNA

RF开关 RF衰减器

频率转换

频率转换

PA

频率产生

ADC驱动器 ADC

DAC

时序管理

► ADI的RF信号链覆盖范围已从20%提高到近100%

7

更丰富的器件和解决方案组合

► 尺寸更小、插入损耗更低、隔离度更高的开关► 功耗更低、噪声系数更低、增益平衡更好的LNA► 无源混频器 – 广泛的选择► 无源混频器LO驱动器（RF增益模块）► 无源混频器后置放大器（RF增益模块）► 功耗更低的IF放大器► RF增益模块► 数字步进衰减器► 固定衰减器► PLL – 世界一流的噪声性能► 无源滤波器► 宽带和窄带VCO► 倍频器和三倍频器

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RF/通信测试设备是ADI公司的一个关键增长领域

支持不同架构的解决方案

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多标准智能手机

► 蜂窝：3G、4G/LTEGSM网络：850 MHz、900 MHz、1800 MHz、1900 MHz

► WCDMA网络：频段1 (2100 MHz)、频段2 (1900 MHz)、频段5 (850 MHz)、频段8 (900 MHz)

► LTE FDD网络：频段1 (2100 MHz)、频段3 (1800 MHz)、频段7 (2600 MHz)、频段8 (900MHz)、频段20 (800MHz)

► Wi-Fi：WLAN IEEE 802.11 a/b/g/n/ac、Wi-Fi通道绑定

► Wi-Fi热点：最多8个支持Wi-Fi的设备

► 蓝牙

► GPS：美国、俄罗斯格洛纳斯、中国北斗、日本

► FM收音机

► NFC ISM频段

► 60GHz Soli手势识别

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电 磁 频 谱

10 kHz 6 GHz 30 GHz 110 GHz

电子测试设备频谱支持整个频谱的完整解决方案

精度和音频测试

手机测试设备

WiFi生产测试

微波点对点测试

汽车防撞测试

回程（点对点）测试

地面移动无线电调制分

析数字广播分析

仪 衰落仿真器

BERT分析

5G研究

电缆和天线分析仪

汽车雷达测试 科学成像和测量

射频 微波 毫米波

综 合 能 力ADI RF IC

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支持电子测试创新

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HS & RF ETM 产品

► 示波器/DSO

► RF功率计

► 矢量信号分析仪

► LCR测量计

► 网络分析仪

► 信号和频谱分析仪

► 信号发生器（合成器）

► 扫描器/接收机

► 方位仪

► 调制、脉冲分析仪

► RF源

► 矢量信号发生器

► EMI测试接收器

► 宽带放大器

► EMS测试系统

► 电缆和天线分析仪

► 各类仿真器：蓝牙、基站/BTS、WLAN、蜂窝等

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矢量信号分析仪

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矢量信号分析仪

► 矢量信号分析仪是一种以仪器范围内的单一频率测量被测信号幅度和相位的仪器。其主要用途是对已知信号进行通道内测量，如码域功率、误差矢量幅度和频谱平坦度等。这种仪器可用于测量和解调数字调制信号，比如蜂窝和wifi信号。

► ADI公司在该领域的优势是：ADC驱动器和ADC、DDS以及时钟产生芯片；我们的PLL和VCO是RF仪器仪表市场的主导产品，我们的开关更是无处不在。

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矢量信号分析仪（以前称为频谱分析仪）

► 测量并显示幅度与频率（频域）的关系§ 将一个信号数字化，分析在软件中进行§ 除测量信号外，还可以解调信号§ 它是RF版本的示波器 - 每个人的工作台上都有一台

► 相比之下，频谱分析仪利用对数放大器测量信号§ 80 dB范围 – 高价值仪器和较早的仪器以AD8310等为主

► 输入频率范围§ 9 kHz - 6 GHz 市场的最佳范围 – 涵盖3G、4G、LTE、UNII§ 接下来的更高带宽通常是13 GHz和26.5 GHz

► 架构 – 三重变频超外差§ 较高的第一IF可实现连续频率覆盖§ 第三IF由ADC数字化

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ADF4350/1ADF5355HMC832/3

矢量频谱分析仪(VSA)

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收购之后的VSAADF4350/1ADF5355HMC832/3

AD951xHMC7044

AD9956AD9912

ADF5355ADF4150HVHMC832/3

ADL5801HMC684

ADL5801HMC558HMC773

ADL5562ADL5565

ADL5541/2HMC636HMC741

ADF4350/1ADF4150HMC829HMC830

ADF4350/1ADF4150HMC702/3

RF增益 模块

HMC311HMC741HMC636ADL5541

HMC321 SP8THMC232 SPDTHMC344 SP4T

ADL5541/2HMC311HMC788HMC460

ADL5541/2HMC636HMC741HMC311

HMC800/1/2HMC467HMC624

HMC7705

ADL5801HMC553/7/8

HMC663、 HMC773

HMC1119HMC759HMC470

HMC1044

ADL5801HMC553/7/8

HMC773

HMC586/7/8HMC6475HMC7036HMC6380

HMC1118 SPDT HMC7717 SPDTHMC641 SP4THMC321 SP8T

HMC507/8/9/10HMC512/3/4/5HMC586/7/8

ADL5801HMC663HMC557HMC773

AD6676HMC507/8/9/10HMC512/3/4/5HMC586/7/8

ADF4350/1ADF4150HMC829HMC830

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VSA解决方案简短清单

产品类别 器件 描述ADC AD6676 宽带中频接收机子系统放大器 HMC311 InGaP HBT增益模块放大器，SMT，DC—6 GHz

HMC460 低噪声放大器，dc至20 GHz衰减器 HMC624A 0.5 dB LSB 6位数字衰减器，采用SMT封装，DC - 6 GHz时钟 AD9510 1.2 GHz时钟分配IC、PLL内核、分频器、延迟调整、8路输出

AD9511 1.2 GHz时钟分配IC、PLL内核、分频器、延迟调整、5路输出

DDS AD9912AD9956

1 GSPS直接数字频率合成器，内置14位数模转换器400 MSPS 14位DAC 48位FTW 1.8 V CMOS DDS AgileRF™频率合成器

增益模块 ADL5541 20 MHz至6 GHz RF/IF增益模块，15 dB固定增益MMIC HMC553 GaAs单芯片微波集成电路(MMIC) 

PLL HMC702 14 GHz 16位小数N分频PLL，集成扫描器PLL + VCO HMC829 集成VCO的小数N分频PLL

HMC833 集成VCO 的小数N分频PLL，25 - 6000 MHzHMC832 宽带PLL+VCO (3.3V)，25 - 3000 MHz

开关 HMC321 SP8T正控制开关，采用SMT封装，DC - 8 GHz频率合成器PLL ADF4150 小数N/整数N分频PLL频率合成器

集成VCO的频率合成器

ADF4350 集成VCO的宽带频率合成器

VCO HMC507 集成Fo/2的VCO，采用SMT封装，6.65 - 7.65 GHzHMC508 集成Fo/2的VCO，采用SMT封装，7.3 - 8.2 GHzHMC588 集成缓冲放大器的宽带VCO，采用SMT封装，8 - 12.5 GHz

收购是如何增强ADI公司VSA信号链的

► 增加的功能§ 无源混频器§ RF开关§ 窄带和宽带VCO§ 可调谐滤波器

► 增强的功能§ 几乎每种RF器件都有改进：

► 开关尺寸更小、插入损耗更低、隔离度更高► LNA功耗更低、噪声系数更低、增益平衡更好► 有广泛的无源混频器可供选择► IF放大器功耗更低，但RF规格相同或更好► 现在有多种数字衰减器可供选择► PLL的相位噪声更低

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频率合成器

► 频率合成器是一种可以产生参考或比较信号来测试各类设备的仪器，同时也是许多测试测量设备中常见且重要的构建模块，例如：信号分析仪、网络分析仪和调制频率合成器（也称为矢量信号发生器）。

► ADI公司拥有种类丰富的高速和RF器件，包括：各种各样的无源混频器；窄带和宽带VCO；可调谐滤波器；尺寸更小、插入损耗更低、隔离度更高的开关；功率检波器；倍频器和三倍频器；数字衰减器；相位噪声更低的PLL。

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收购之前的频率合成器信号链

ADL5801ADL5350

ADL5541ADL5542 HMC602

HMC611ADL5519ADL5902

HMC703HMC704

HMC983/4ADF4106

ADF41020ADF4108

ADL5240ADL5243

ADL5530/1AD8353/4

HMC311HMC318ADL5541ADL5542

HMC311HMC318ADL5541ADL5542

HMC311HMC318

ADL5530/1ADL5541/2

HMC321 SP8THMC232 SPDTHMC344 SP4T

HMC1118 SPDTHMC7717 SPDT

HMC321 SP8T

HMC232 SPDTHMC344 SP4T

HMC1118 SPDTHMC7717 SPDT

HMC321 SP8THMC232 SPDTHMC344 SP4T

HMC1118 SPDTHMC7717 SPDT

AD95xxHMC1034/5

HMC311HMC318ADL5541ADL5542

HMC311HMC318ADL5541ADL5542

HMCVCO

HMC586HMC587HMC588

HMC586HMC587HMC588

HMC797HMC998HMC930HMC994

ADL5801HMC553HMC557HMC787

HMC1048

AD9912AD9954AD9956

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ADF4106ADF41020ADF4108

HMC703HMC704

HMC983/4ADF4106

ADF41020ADF4108

示波器（DSO示波器）

► 示波器是最有用的电子测试和测量设备之一，它能连续显示电气信号随时间的变化，常常可以分析和显示信号的幅度、频率、上升时间、时间间隔、失真等特性。

► ADI公司提供完整的示波器解决方案，从高速转换器到时钟、电源和数字信号处理，还有滤波器、VGA和PLL/VCO。

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DSO/示波器

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DSO/示波器

产品型号 功能

AD8336 VGAAD8337 VGAADA4932-1 ADC驱动器

AD4360-8 时钟发生器

ADA4891-2 宽带缓冲器

AD9284 ADCHMCAD1511 ADC

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射频和微波控制产品：射频开关和衰减器

► ADI公司提供1000多种射频和微波器件，覆盖

全部射频和微波信号链及应用。

► 如需完整产品列表，请访问ADI网站：

www.analog.com

► 射频和微波控制产品包括两大家族：

§ 射频开关产品

§ 衰减器产品

► 射频开关和衰减器常用于同一应用中，必须满

足相似的系统要求。

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► 单刀双掷和多掷开关用于：

§ LNA保护、LO（时钟）切换§ 数字预失真反馈环路

典型应用和射频信号链：通用收发器

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► DATT和VVA用于：

§ 信号链、增益调整

DATT

N

混频器LNA

SPDT

PWR-DET

PA 混频器

VGA

滤波器

双工器

I/Q解调器 + LPF + ADC

时钟发生(LO)

I/Q调制器 + LPF + DAC

VGAAMP VVA

SPDT

DPD反馈环路DAC

Ch-1

TX-FWD

SPDT

SP4T

TX-REV

Ch-4

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低频工作

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► GaAs：受限于栅极漏电流。

► 硅：无栅极漏电流，有高阻值电阻

► 典型GaAs开关HMC849ALP4C与硅开关HMC1118LP4ME的对比

► 低频端涵盖9KHz工作频率，测量测量应用的理想之选

HMC849ALP4C HMC1118LP4ME

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不只是RF

► 转换器 – JESD204B§ AD9625 12位、2.6 GSPS/2.5 GSPS/2.0 GSPS模数转换器§ AD9691 14位、1.25 GSPS JESD204B双通道模数转换器§ AD9684 14位、500 MSPS LVDS、双通道模数转换器§ AD9690 14位、500 MSPS / 1 GSPS JESD204B模数转换器§ AD9152 双通道、16位、2.25 GSPS、TxDAC+数模转换器§ AD9154 四通道、16位、2.4 GSPS、TxDAC+®数模转换器

► 控制和偏置

► 电源

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自动频率补偿

Receiver

DAC

PRO CESSO R

PLL

ADC

VCXO

BPF

VCO

AUTO M ATICFREQ UENCYCO RRECTIO N

BPFLN A

Autom aticFrequency Com pensation CircuitUsesDAC to Tune O utFrequency Error

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VCO调谐电压在PLL锁定前启动

LPF

DAC

R

N

PFD

CP

VCXO

DAC start-up tuning voltage for oscillatorbefore PLL loop locks.

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两级之间的共模设置

D AC

Setcom m on m ode voltage for next signalconversion stage.

AdditionalRF StageRequiringD C Bias

Up/D ow n ConvertStage

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自适应振荡器漂移补偿

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DAC

GPSRECEIVER

AD APTIVEO SCILLATO R

M O D EL

ACCO UN TS FO R O CXOTEM P D RIFT AN D AGIN G

IN ABSEN CE O F GPS SIGN AL

CO RRECTIO NCALCULATO R

TEM PSEN SO R

D IGITALPHASE

D ETECTO R

GPSLO CK

D ETECT

MUX

放大器(PHEMT)偏置

AD C

Vdd

Vgg

RFin RFout

D AC

M CU

H PA/LN A

Adjust gate voltage to ensurecorrect current flow to am plifier drain

Current sense & AD C

N egative adjustable pow er supply

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良好的RF需要良好的电源

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全球噪声最低的LDO

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转换器使用干净的电源 = 干净的信号

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不止芯片

► ADI公司提供全面的设计资源来简化RF系统开发，包括：§ 免费设计工具§ FMC快速原型开发平台§ Circuits from the Lab®参考设计§ EngineerZone®在线技术论坛。

► 模拟设计工具：ADIsimRF™是一款简单易用的RF信号链计算工具。§ 它能够计算级联增益、噪声系数、IP3、P1dB和功耗。级数最多可以达到20级。

各级可以轻松插入、删除或暂时静音。

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小结

► ADI公司现在是RF半导体市场排名第一的厂商§ ADI公司于2014年以20亿美元收购Hittite Microwave

► ADI现在已掌握100%的RF信号链

► ADI产品覆盖0Hz到110GHz的全部频率范围

► ADI公司提供1000多种射频和微波器件

► ADI公司在转换器和线性半导体市场继续独占鳌头

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谢谢观看！

►ADI中国地区技术支持热线：4006 100 006

►ADI中国地区技术支持信箱：china.support@analog.com

►ADI样片申请网址：http://www.analog.com/zh/sample

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