基于AD9640的無線接收機設(shè)計

　　比如天線接收的信號是75MHz中頻，帶寬1MHz的信號，所以使頻譜間隔最大的采樣頻率為：fs=133.3333、66.6667、33.3333、26.6667MHz…(m=1, 2, 3, 4…)。注意，上面所指的頻譜間隔最大是對于相應(yīng)的m而言的，對于不同的m來說，間隔的絕對值隨m的增大而減小。

　　由于超過100MHz的高精度A/D器件價格昂貴，我們選擇m=2，這時的無失真采樣頻率fs的范圍是50.3333MHz≤fs≤75.5100MHz。同時考慮到ADC采樣頻率與中頻濾波器的帶寬之間必須滿足一定的關(guān)系：

　　fs≥B+B×w

　　其中w是該中頻帶通濾波器的矩形系數(shù)，本文設(shè)為：w=3。此時，ADC采樣通帶不會發(fā)生混疊，但過渡帶將會混疊，直到ADC采樣頻率增大到上式右邊的兩倍后，過渡帶才不會混疊。從本質(zhì)上看，還是會“混疊”的，但此時“混疊”的信號已被衰減得很微弱，比如衰減到比通帶信號小70dB以上。

　　最后考慮到后續(xù)DDC器件進行速率轉(zhuǎn)換后輸出速率為8MHz(由于ADC和后續(xù)算法處理要求)，采樣得到的信號速率最好是2的整數(shù)倍，同時又考慮到采樣時對信號頻段確定和控制的方便，最優(yōu)的采樣頻率選定為64MHz。這個采樣頻率產(chǎn)生的頻譜間隔對后續(xù)濾波器的設(shè)計也是足夠的。

　　器件選擇

　　綜合采樣精度和速率的要求對ADC進行選擇：16位的ADC可以達到大約96dB的信噪比，但是精度達到16位同時速度超過60 MHz 的ADC價格非常昂貴且不易購買到;14位的ADC可以達到大約84dB的信噪比，也可以滿足要求，還可以買到速度更快的產(chǎn)品。本設(shè)計選擇14位雙通道A/D器件AD9640[2]進行采樣。其主要性能為：可選最大采樣速率80、105、125、150MSPS;采樣精度14位;無雜散動態(tài)范圍85dB@125MSPS;信噪比71.8dB@ 125MSPS;低功耗750mW@125MSPS。

　　其中采樣速率的改變可通過改變輸入時鐘來實現(xiàn)，從而可實現(xiàn)在不改變硬件的情況下通過軟件來擴展。

　　設(shè)計高性能ADC之前的“前端”或輸入配置，是獲取所需系統(tǒng)性能的關(guān)鍵所在。整個設(shè)計的優(yōu)化[3]取決于許多因素，其中包括應(yīng)用的特點、系統(tǒng)劃分，以及ADC 的構(gòu)架等。許多放大器都十分適合用于高速ADC 的前端電路。ADA4937 能被用于150MHz以下的頻率;由于它能處理很大的輸出共模電壓范圍，因此它的主要優(yōu)勢是應(yīng)用于ADC 的直流耦合應(yīng)用中。對于窄帶或諧振應(yīng)用，使濾波器與放大器的輸出阻抗匹配，來消除ADC 的輸入電容。通常使用一個多極點濾波器來消除感興趣頻率范圍外的寬帶噪聲。

　　接收機PCB設(shè)計