Texas Instruments AFE7953 2T2R RF采样模拟前端（AFE）是一款高性能、宽带宽多通道收发器，集成了两个RF采样接收器链和两个RF采样发送器链。该器件的工作频率高达12GHz，能够在L、S、C和X波段频率范围内进行直接RF采样。此功能无需额外频率转换级即可实现。其灵活性和密度的提高可实现高通道数、多任务系统。

数据手册：*附件：Texas Instruments AFE7953 2T2R RF采样模拟前端数据手册.pdf

TX信号路径支持数字上行和插值变频选项，可为每个TX通道提供高达400MHz的信号带宽。DUC的输出驱动12GSPS DAC（数模转换器），通过混合模式输出选项增强在第二奈奎斯特区的运行。Texas Instruments AFE7951的DAC输出包括一个具有40dB范围以及1dB模拟和0.125dB数字步进的可变增益放大器（TX DSA）。

特性

• 双RF采样12GSPS发送DAC
• 双RF采样3GSPS接收ADC
• 最大RF信号带宽：400MHz
• 射频频率范围：600MHz至12GHz
• 数字步进衰减器（DSA）
  • TX: 40 dB范围, 0.125 dB步
  • RX：25 dB范围，0.5 dB步进
• 单频带或双频带DUC或DDC
• 每个TX或RX 16个NCO
• 可选内部PLL或VCO，用于DAC或ADC时钟或DAC或ADC采样率的外部时钟
• SerDes数据接口
  • 兼容JESD204B和JESD204C
  • 8个高达29.5Gbps的SerDes收发器
  • 子类1多器件同步
• 封装：17mm×17mm FCBGA，0.8mm脚距

功能框图

高性能射频采样模拟前端AFE7953的技术解析

一、产品概述

AFE7953是德州仪器(TI)推出的一款高性能、宽带宽多通道收发器芯片，集成了两个射频采样发射链和两个射频采样接收链。该器件工作频率高达12GHz，可直接在L、S、C和X波段频率范围内进行射频采样，无需额外的频率转换级。这种密度和灵活性的提升使得它非常适合高通道数、多任务系统。

二、关键特性

发射通道特性

• ‌双射频采样12GSPS发射DAC‌：支持最高400MHz的信号带宽
• ‌ 数字步进衰减器(DSA) ‌：40dB范围，0.125dB步进
• ‌灵活的DUC选项‌：支持单或双波段数字上变频
• ‌16个NCO‌：每个发射通道
• ‌多种时钟选项‌：可选择内部PLL/VCO或外部时钟

接收通道特性

• ‌双射频采样3GSPS接收ADC‌
• ‌DSA衰减范围‌：25dB，0.5dB步进
• ‌灵活的DDC选项‌：支持单或双波段数字下变频
• ‌功率检测功能‌：包括模拟峰值功率检测器和各种数字功率检测器

三、应用领域

AFE7953特别适合以下应用场景：

1. ‌雷达系统‌：得益于其高采样率和宽带宽特性
2. ‌制导前端‌：在军事和航空航天领域有重要应用
3. ‌国防无线电‌：满足严格的性能要求
4. ‌战术通信基础设施‌：支持高可靠性的通信需求
5. ‌无线通信测试设备‌：可用于各种通信标准的测试

四、技术优势

1. ‌直接射频采样‌：消除了传统架构中的中频级，简化了系统设计
2. ‌高集成度‌：在一个17mm×17mm FCBGA封装中集成了完整的收发器功能
3. ‌灵活的时钟架构‌：支持内部PLL/VCO或外部时钟输入
4. ‌高性能数据接口‌：兼容JESD204B/C标准，8个SerDes收发器支持高达29.5Gbps速率
5. ‌多设备同步‌：支持Subclass 1多设备同步功能

五、性能参数详解

发射通道电气特性

• ‌DAC分辨率‌：14位
• ‌RF输出频率范围‌：600MHz至12GHz
• ‌最大输出功率‌：在不同频段下从-4.3dBm到4.6dBm不等
• ‌IMD3性能‌：在850MHz下可达-66dBc，随频率升高略有下降

接收通道电气特性

• ‌ADC分辨率‌：14位
• ‌RF输入频率范围‌：600MHz至12GHz
• ‌噪声系数‌：在830MHz下为19.1dB，随频率升高而增加
• ‌SFDR性能‌：在830MHz下可达88.2dBFS

六、设计考虑

1. ‌电源管理‌：器件需要多种电源电压，包括0.9V、1.2V和1.8V
2. ‌热设计‌：结温范围为-40°C至+110°C，需要考虑适当的散热措施
3. ‌时钟设计‌：参考时钟输入频率可达12GHz，支持AC耦合
4. ‌PCB布局‌：需要特别注意高速信号(如SerDes)的布局和阻抗匹配