特性
集成12位DAC和ADC的RF 2×2收发器
频段:70 MHz至6.0 GHz
支持TDD和FDD
可调谐通道带宽:<200 kHz至56 MHz
双通道接收器:6路差分或12路单端输入
出色的接收器灵敏度,噪声系数为2 dB(800 MHz,本振(LO))
RX增益控制
实时监控和控制信号用于手动增益
独立的自动增益控制
双发射器:4路差分输出
高线性度宽带发射器
TX EVM:≤− 40 dB
TX噪声:≤−157 dBm/Hz本底噪声
TX监控器:动态范围≥66 dB,精度=1 dB
集成小数N分频频率合成器
最大LO步长:2.4 Hz
多器件同步
CMOS/LVDS数字接口
应用
点对点通信系统
毫微微蜂窝/微微蜂窝/微蜂窝基站
通用无线电系统
概述
AD9361是一款面向3G和4G基站应用的高性能、高集成度
的射频(RF)Agile Transceiver™捷变收发器。该器件的可编程
性和宽带能力使其成为多种收发器应用的理想选择。该器
件集RF前端与灵活的混合信号基带部分为一体,集成频率
合成器,为处理器提供可配置数字接口,从而简化设计导
入。AD9361工作频率范围为70 MHz至6.0 GHz,涵盖大部
分特许执照和免执照频段,支持的通道带宽范围为不到
200 kHz至56 MHz。
两个独立的直接变频接收器拥有首屈一指的噪声系数和线
性度。每个接收(RX)子系统都拥有独立的自动增益控制
(AGC)、直流失调校正、正交校正和数字滤波功能,从而
消除了在数字基带中提供这些功能的必要性。AD9361还拥
有灵活的手动增益模式,支持外部控制。每个通道搭载两
个高动态范围ADC,先将收到的I信号和Q信号进行数字化
处理,然后将其传过可配置抽取滤波器和128抽头有限脉
冲响应(FIR)滤波器,结果以相应的采样率生成12位输出
信号。
RF捷变收发器
AD9361
功能框图
AD9361
RX LO
TX LO
ADC
ADC
DAC
DAC
E
C
A
F
R
E
T
N
I
A
T
A
D
P0_[D11:D0]/
TX_[D5:D0]
P1_[D11:D0]/
RX_[D5:D0]
C
D
A
C
A
D
C
A
D
GPO
RADIO
SWITCHING
CTRL
PLLs
CLK_OUT
RX1B_P,
RX1B_N
RX1A_P,
RX1A_N
RX1C_P,
RX1C_N
RX2B_P,
RX2B_N
RX2A_P,
RX2A_N
RX2C_P,
RX2C_N
TX_MON1
TX1A_P,
TX1A_N
TX1B_P,
TX1B_N
TX_MON2
TX2A_P,
TX2A_N
TX2B_P,
TX2B_N
SPI
CTRL
AUXADC
AUXDACx XTALP XTALN
NOTES
1. SPI, CTRL, P0_[D11:D0]/TX_[D5:D0], P1_[D11:D0]/RX_[D5:D0],
AND RADIO SWITCHING CONTAIN MULTIPLE PINS.
图1.
1
0
0
-
3
5
4
0
1
发射器采用直接变频架构,可实现较高的调制精度和超低
的噪声。这种发射器设计带来了行业最佳的TX EVM,数值
不到<−40 dB,可为外部功率放大器的选择留出可观的系统
裕量。板载发射(TX)功率监控器可以用作功率检测器,从
而实现高度精确的TX功率测量。
完全集成的锁相环(PLL)可针对所有接收和发射通道提供低
功耗的小数N分频频率合成。设计中集成了频分双工(FDD)
系统需要的通道隔离。还集成了所有VCO 和环路滤波器
器件。
AD9361的心核可以直接用1.3 V稳压器供电。IC通过一个标
准四线式串行端口和四个实时I/O控制引脚进行控制。全
面 的 省 电 模 式 可 将 正 常 使 用 情 况 下 的 功 耗 降 至 最 低 。
AD9361采用10 mm × 10 mm、144引脚芯片级球栅阵列封装
(CSP_BGA)。
Rev. D
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的最新英文版数据手册。
工作原理....................................................................................... 33
一般特性.................................................................................. 33
接收器 ...................................................................................... 33
发射器 ...................................................................................... 33
时钟输入选项......................................................................... 33
频率合成器 ............................................................................. 34
数字数据接口......................................................................... 34
使能状态机 ............................................................................. 34
SPI接口..................................................................................... 35
控制引脚.................................................................................. 35
GPO引脚(GPO_3至GPO_0)................................................ 35
辅助转换器 ............................................................................. 35
AD9361的供电 ....................................................................... 35
封装和订购信息.......................................................................... 36
外形尺寸.................................................................................. 36
订购指南.................................................................................. 36
AD9361
目录
特性.................................................................................................. 1
应用.................................................................................................. 1
功能框图......................................................................................... 1
概述.................................................................................................. 1
修订历史......................................................................................... 2
技术规格......................................................................................... 3
功耗—VDD接口 ...................................................................... 8
功耗—VDDD1P3_DIG和VDDAx
(全部1.3 V电源相结合) ........................................................ 10
绝对最大额定值..................................................................... 15
回流温度曲线......................................................................... 15
热阻 .......................................................................................... 15
ESD警告................................................................................... 15
引脚配置和功能描述................................................................. 16
典型性能参数 .............................................................................. 20
800 MHz频段 .......................................................................... 20
2.4 GHz频段............................................................................ 25
5.5 GHz频段............................................................................ 29
修订历史
2013年11月—修订版C至修订版D
更改“订购指南”........................................................................... 36
2013年9月—修订版C:初始版
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AD9361
规格
除非另有说明,电气特性在VDD_GPO = 3.3 V,VDD_INTERFACE = 1.8 V,所有其他VDDx引脚= 1.3 V,TA = 25°C下测得。
表1.
参数1
接收器,一般
中心频率
增益
最小值
最大值
符号 最小值
70
增益步进
接收信号强度指示器
档位
准确度
接收器,800 MHz
噪声系数
三阶输入交调载点
二阶输入交调载点
本振(LO)泄漏
正交
增益误差
相位误差
调制精度(EVM)
输入S11
RX1至RX2隔离
RX1A至RX2A,RX1C至RX2C
RX1B至RX2B
RX2至RX1隔离
RX2A至RX1A,RX2C至RX1C
RX2B至RX1B
接收器,2.4 GHz
噪声系数
三阶输入交调载点
二阶输入交调载点
本振(LO)泄漏
正交
增益误差
相位误差
调制精度(EVM)
输入S11
RX1至RX2隔离
RX1A至RX2A,RX1C至RX2C
RX1B至RX2B
RX2至RX1隔离
RX2A至RX1A,RX2C至RX1C
RX2B至RX1B
RSSI
NF
IIP3
IIP2
NF
IIP3
IIP2
件
MHz
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBm
%
度
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dB
dBm
dBm
dBm
%
度
dB
dB
dB
dB
dB
dB
测试条件/注释
800 MHz
2300 MHz (RX1A, RX2A)
2300 MHz (RX1B, RX1C,
RX2B, RX2C)
5500 MHz (RX1A, RX2A)
最大RX增益
最大RX增益
最大RX增益
RX前端输入
19.2 MHz参考时钟
最大RX增益
最大RX增益
最大RX增益
接收器前端输入
40 MHz参考时钟
典型值
最大值
0
74.5
73.0
72.0
65.5
1
100
±2
2
−18
40
−122
0.2
0.2
−42
−10
70
55
70
55
3
−14
45
−110
0.2
0.2
−42
−10
65
50
65
50
6000
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AD9361
参数1
接收器,5.5 GHz
噪声系数
三阶输入交调载点
二阶输入交调载点
本振(LO)泄漏
正交
增益误差
相位误差
调制精度(EVM)
输入S11
RX1A至RX2A隔离
RX2A至RX1A隔离
发射器—一般
中心频率
功率控制范围
功率控制分辨率
发射器,800 MHz
输出S22
最大输出功率
调制精度(EVM)
三阶输出交调载点
载波泄漏
本底噪声
隔离
TX1至TX2
TX2至TX1
发射器,2.4 GHz
输出S22
最大输出功率
调制精度(EVM)
三阶输出交调载点
载波泄漏
本底噪声
隔离
TX1至TX2
TX2至TX1
发射器,5.5 GHz
输出S22
最大输出功率
调制精度(EVM)
三阶输出交调载点
载波泄漏
本底噪声
隔离
TX1至TX2
TX2至TX1
符号
NF
IIP3
IIP2
OIP3
OIP3
OIP3
最小值
典型值
最大值
70
6000
3.8
−17
42
−95
0.2
0.2
−37
−10
52
52
90
0.25
−10
8
−40
23
−50
−32
−157
50
50
−10
7.5
−40
19
−50
−32
−156
50
50
−10
6.5
−36
17
−50
−30
−151.5
50
50
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件
dB
dBm
dBm
dBm
%
度
dB
dB
dB
dB
MHz
dB
dB
dB
dBm
dB
dBm
dBc
dBc
dBm/Hz
dB
dB
dB
dBm
dB
dBm
dBc
dBc
dBm/Hz
dB
dB
dB
dBm
dB
dBm
dBc
dBc
dBm/Hz
dB
dB
测试条件/注释
最大RX增益
最大RX增益
最大RX增益
RX前端输入
40 MHz参考时钟
(针对RF频率
合成器内部加倍)
1 MHz信号音(50 负载)
19.2 MHz参考时钟
0 dB衰减
40 dB衰减
90 MHz偏移
1 MHz信号音(50 负载)
40 MHz参考时钟
0 dB衰减
40 dB衰减
90 MHz偏移
7 7 MHz信号音(50 负载)
40 MHz参考时钟
(针对RF频率
合成器内部加倍)
0 dB衰减
40 dB衰减
90 MHz偏移
AD9361
符号 最小值
典型值
最大值
4
66
1
2.4
0.13
0.37
0.59
件
dBm
dB
dB
Hz
° rms
° rms
° rms
MHz
MHz
V p-p
位
V
V
位
V
V
mA
V
V
V
V
mV
mV
Ω
测试条件/注释
2.4 GHz,40 MHz
参考时钟
100 Hz至100 MHz,
30.72 MHz参考时钟
(针对RF频率合成器
内部加倍)
100 Hz至100 MHz,
40 MHz参考时钟
100 Hz至100 MHz,
40 MHz参考时钟
(针对RF频率合成器
内部加倍)
REF_CLK要么为XTALP/
XTALN引脚的输入,
要么为直接连接
XTALN引脚的线路
晶振输入
外部振荡器
交流耦合外部振荡器
对中的各差分输入
参数1
TX监控器输入(TX_MON1,
TX_MON2)
最大输入电平
动态范围
准确度
LO频率合成器
LO频率阶跃
积分相位噪声
800 MHz
2.4 GHz
5.5 GHz
参考时钟(REF_CLK)
输入
频率范围
信号电平
辅助转换器
ADC
分辨度
输入电压
最小值
最大值
DAC
分辨度
输出电压
最小值
最大值
输出电流
数字规格(CMOS)
逻辑输入
输入电压
高
低
输入电流
高
低
逻辑输出
输出电压
高
低
数字规格(LVDS)
逻辑输入
输入电压范围
输入差分电压阈值
接收机差分输入阻抗
19
10
VDD_INTERFACE × 0.8
0
−10
−10
VDD_INTERFACE × 0.8
825
−100
1.3
12
0.05
VDDA1P3_BB − 0.05
10
0.5
VDD_GPO − 0.3
10
100
50
80
VDD_INTERFACE
VDD_INTERFACE × 0.2
+10
+10
VDD_INTERFACE × 0.2
1575
+100
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AD9361
参数1
逻辑输出
输出电压
高
低
输出差分电压
输出失调电压
通用输出
输出电压
高
低
SPI时序
输出电流
SPI_CLK
周期
脉冲宽度
SPI_ENB建立至第一SPI_CLK
上升沿
最后SPI_CLK下降沿至
SPI_ENB保持
SPI_DI
数字输入建立至SPI_CLK
数据输入保持至SPI_CLK
SPI_CLK上升沿至输出数据延迟
4线模式
3线模式
总线周转时间,读
总线周转时间,读
数字数据时序(CMOS),
VDD_INTERFACE = 1.8 V
DATA_CLK时钟周期
DATA_CLK和FB_CLK脉冲宽度
TX数据
建立至FB_CLK
保持至FB_CLK
DATA_CLK至数据总线输出延迟
DATA_CLK至RX_FRAME延迟
脉冲宽度
使能
TXNRX
TXNRX建立至ENABLE
总线周转时间
RX前
RX后
容性负载
容性输入
测试条件/注释
可分75 mV个阶跃编程
VDD_INTERFACE = 1.8 V
BBP驱动最后地址位后
AD9361驱动最后数据
位后
61.44 MHz
TX_FRAME,P0_D和
P1_D
FDD独立ENSM模式
TDD ENSM模式
TDD模式
TDD模式
符号 最小值
tCP
tMP
tSC
1025
150
VDD_GPO × 0.8
20
9
1
tHC
tS
tH
tCO
tCO
tHZM
tHZS
tCP
tMP
0
2
1
3
3
tH
0
16.276
tCP的45%
tSTX
tHTX
tDDRX
tDDDV
tENPW
tTXNRXPW
tTXNRXSU
tRPRE
tRPST
1
0
0
0
tCP
tCP
0
2 × tCP
2 × tCP
典型值
1200
10
3
3
最大值
1375
VDD_GPO × 0.2
8
8
tCO (max)
tCO (max)
tCP的55%
1.5
1.0
件
mV
mV
mV
mV
V
V
mA
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
pF
pF
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参数1
数字数据时序(CMOS),
VDD_INTERFACE = 2.5 V
DATA_CLK时钟周期
DATA_CLK和FB_CLK脉冲宽度
TX数据
建立至FB_CLK
保持至FB_CLK
DATA_CLK至数据总线输出延迟
DATA_CLK至RX_FRAME延迟
脉冲宽度
使能
TXNRX
TXNRX建立至ENABLE
总线周转时间
RX前
RX后
容性负载
容性输入
数字数据时序(LVDS)
DATA_CLK时钟周期
DATA_CLK和FB_CLK脉冲宽度
TX数据
建立至FB_CLK
保持至FB_CLK
DATA_CLK至数据总线输出延迟
DATA_CLK至RX_FRAME延迟
脉冲宽度
使能
TXNRX
TXNRX建立至ENABLE
总线周转时间
RX前
RX后
容性负载
容性输入
电源特性
1.3 V电源电压
VDD_INTERFACE电源额定设置
CMOS
LVDS
VDD_INTERFACE容差
VDD_GPO电源标称设置
VDD_GPO容差
电流消耗
VDDx,休眠模式
VDD_GPO
典型值
3
3
3
3
1.3
180
50
最大值
tCP的55%
1.2
1.0
tCP的55%
1.25
1.25
1.33
2.5
2.5
+5
3.3
+5
AD9361
件
测试条件/注释
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
pF
pF
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
pF
pF
V
V
V
%
V
%
61.44 MHz
TX_FRAME,P0_D和
P1_D
FDD独立ENSM模式
TDD ENSM模式
TDD模式
TDD模式
245.76 MHz
TX_FRAME和TX_D
FDD独立ENSM模式
TDD ENSM模式
容差适用于任何电压设置
未用时,必须设为1.3 V
容差适用于任何电压设置
所有输入电流之和
无负载
符号 最小值
tCP
tMP
tSTX
tHTX
tDDRX
tDDDV
tENPW
tTXNRXPW
tTXNRXSU
tRPRE
tRPST
tCP
tMP
tSTX
tHTX
tDDRX
tDDDV
tENPW
tTXNRXPW
tTXNRXSU
tRPRE
tRPST
16.276
tCP的45%
1
0
0
0
tCP
tCP
0
2 × tCP
2 × tCP
4.069
tCP的45%
1
0
0.25
0.25
tCP
tCP
0
2 × tCP
2 × tCP
1.267
1.2
1.8
−5
1.3
−5
1 指参数中多功能引脚的单个功能时,只会列出引脚名称中与规格相关的部分。要了解多功能引脚的全部引脚名称,请参见“引脚配置和功能描述”部分。
Rev. D | Page 7 of 36
AD9361
功耗——VDD_INTERFACE
表2.VDD_INTERFACE = 1.2 V
参数
休眠模式
1RX, 1TX, DDR
LTE10
单端口
双端口
LTE20
双端口
2RX, 2TX, DDR
LTE3
双端口
LTE10
单端口
双端口
LTE20
双端口
GSM
双端口
WiMAX 8.75
双端口
WiMAX 10
单端口
TDD RX
TDD TX
FDD
WiMAX 20
双端口
FDD
表3.VDD_INTERFACE = 1.8 V
参数
休眠模式
1RX, 1TX, DDR
LTE10
单端口
双端口
LTE20
双端口
2RX, 2TX, DDR
LTE3
双端口
LTE10
单端口
双端口
LTE20
双端口
GSM
双端口
WiMAX 8.75
双端口
最小值
典型值
45
2.9
2.7
5.2
1.3
4.6
5.0
8.2
0.2
3.3
0.5
3.6
3.8
6.7
最大值
件
µA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
测试条件/注释
加电,器件禁用
30.72 MHz数据时钟,CMOS
15.36 MHz数据时钟,CMOS
30.72 MHz数据时钟,CMOS
7.68 MHz数据时钟,CMOS
61.44 MHz数据时钟,CMOS
30.72 MHz数据时钟,CMOS
61.44 MHz数据时钟,CMOS
1.08 MHz数据时钟,CMOS
20 MHz数据时钟,CMOS
22.4 MHz数据时钟,CMOS
22.4 MHz数据时钟,CMOS
44.8 MHz数据时钟,CMOS
44.8 MHz数据时钟,CMOS
最小值
典型值
84
4.5
4.1
8.0
2.0
8.0
7.5
14.0
0.3
5.0
最大值
Rev. D | Page 8 of 36
件
A
测试条件/注释
加电,器件禁用
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
mA
30.72 MHz数据时钟,CMOS
15.36 MHz数据时钟,CMOS
30.72 MHz数据时钟,CMOS
7.68 MHz数据时钟,CMOS
61.44 MHz数据时钟,CMOS
30.72 MHz数据时钟,CMOS
61.44 MHz数据时钟,CMOS
1.08 MHz数据时钟,CMOS
20 MHz数据时钟,CMOS