‌AFE7955 RF采样模拟前端技术解析与应用指南-电子发烧友网

Texas Instruments AFE7955 2T3R 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采样发送器链和三个RF采样接收器链。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 AFE7955 2T3R RF采样模拟前端数据手册.pdf

TX信号路径支持插值和数字上变频选项，可为每个TX通道提供高达1200MHz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。DAC输出包括一个可变增益放大器 (TX DSA)，具有40 dB范围、1 dB模拟和0.125 dB数字步进。

Texas Instruments AFE7955的两个接收器链均包含一个25dB范围的数字步进衰减器（DSA），后跟一个3GSPS模数转换器（ADC）。两个接收器通道都有模拟峰值功耗检测器和各种数字功耗检测器，可辅助进行外部或内部自主自动增益控制器，另外还具有RF过载检测器，用于提供器件可靠性保护。灵活的抽取选项可以优化信号带宽，使每个RX通道高达1200MHz。附加的接收器通道具有单个宽带DDC，支持高达1200MHz的带宽。

特性

双通道RF采样12GSPS发送DAC
三通道RF采样3GSPS接收ADC
最大RF信号带宽：1200MHz
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 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

‌AFE7955 RF采样模拟前端技术解析与应用指南

一、产品概述‌

AFE7955是德州仪器(TI)推出的高性能多通道收发器，集成2个射频采样发射链和3个射频采样接收链，支持直接射频采样频率范围600MHz至12GHz（覆盖L/S/C/X波段）。其核心特性包括：

‌12GSPS DAC与3GSPS ADC‌：支持高达1200MHz的信号带宽
‌ 数字步进衰减器(DSA) ‌：TX通道40dB范围（0.125dB步进），RX通道25dB范围（0.5dB步进）
‌灵活时钟架构‌：可选内部PLL/VCO或外部时钟输入
‌JESD204B/C接口‌：8通道SerDes，速率达29.5Gbps
‌高集成度‌：17mm×17mm FCBGA封装，适用于空间受限场景

‌二、关键技术创新‌

‌直接射频采样架构‌
- 消除传统超外差结构的中频级，简化系统设计
- 支持双频带数字上/下变频（DUC/DDC），16个NCO per通道
‌动态性能优化‌
- ‌发射通道‌：SFDR >68dBc（@850MHz），EVM低至0.2%（LTE 20MHz）
- ‌接收通道‌：噪声密度-156dBFS/Hz，支持25dB可编程增益范围
‌多模式时钟管理‌
- 集成4个VCO（7.2-12.08GHz），支持分数分频
- 参考时钟输入支持100MHz-12GHz，兼容AC 耦合

‌三、典型应用场景‌

‌军用雷达系统‌
- 优势：宽瞬时带宽（1200MHz）满足高分辨率雷达需求
- 案例：X波段相控阵雷达的TR模块集成
‌5G通信基础设施‌
- 支持Sub-6GHz和毫米波频段（需搭配混频器）
- 典型配置：2T2R MIMO，491.52MSPS基带速率
‌测试测量设备‌
- 适用向量信号分析仪，9.6GHz载频下IMD3<-50dBc

‌四、设计建议‌

‌电源管理‌
- 采用多电压域设计：
  - 数字核：0.9V±5% (DVDD0P9)
  - 高速接口：1.8V±2.7% (VDD1P8GPIO)
‌热设计‌
- 结温需控制在110°C以下（θJA=16.2°C/W）
- 建议使用散热垫+金属外壳的组合方案
‌PCB布局要点‌
- SerDes走线需保持100Ω差分阻抗
- 射频端口建议采用巴伦实现单端-差分转换