該AFE8000是一款高性能、寬帶寬的多通道收發(fā)器，集成了8個(gè)RF采樣DAC和10個(gè)RF采樣ADC。引腳和編程兼容的低通道數(shù)版本（AFE8004具有 4TX 和 4RX 通道，AFE8010具有 10RX 通道），以實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
*附件：afe8000.pdf

每個(gè)接收器 （RX） 鏈包括一個(gè) 25 dB 范圍的 DSA（數(shù)字步進(jìn)衰減器），后跟一個(gè) 4 GSPS ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）。10個(gè)ADC連接到8個(gè)接收器路徑（1RX到8RX）和2個(gè)反饋路徑（1FB和2FB）。RX和FB之間的ADC相同，但數(shù)字下變頻器路徑不同（FB路徑具有更寬的帶寬，可用作接收器）。每個(gè)接收器通道都有模擬峰值功率檢測器和數(shù)字峰值和功率檢測器，以輔助外部或內(nèi)部自主自動(dòng)增益控制器，以及用于器件可靠性保護(hù)的射頻過載檢測器。單通道或雙通道下變頻器 （DDC） 為 8 通道提供高達(dá) 800 MHz 的信號(hào)帶寬，為 8 個(gè)通道提供高達(dá) 400 MHz 的信號(hào)帶寬，以及 2 個(gè)通道的信號(hào)帶寬為 800 MHz。

每個(gè)發(fā)射器 （TX） 鏈都包括一個(gè)單或雙數(shù)字上變頻器 （DUC）。支持高達(dá) 800 MHz 的 8 個(gè)通道信號(hào)帶寬或 1200 MHz 的 4 個(gè)通道。DUC 的輸出驅(qū)動(dòng) 12GSPS DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器），具有混合模式輸出選項(xiàng)，以增強(qiáng)二次奈奎斯特作。DAC輸出包括一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃?/u>（TX DSA），具有40 dB范圍和1 dB模擬步長和0.125 dB數(shù)字步長。

特性

• AFE80xx 版本：
  • AFE8000：8 個(gè)發(fā)射，10 個(gè)接收
  • AFE8004：4 個(gè) TX，4 個(gè) RX
  • AFE8010：10 RX
• 12 GSPS 射頻采樣 DAC
• 4 個(gè) GSPS 射頻采樣 ADC
• 最大射頻信號(hào)帶寬：
  • 發(fā)射：800 MHz（8 通道）或 1.2 GHz（4 通道）
  • 接收：800 MHz（8 通道）或 400 MHz（8 通道）+ 800 MHz（2 通道）
• 射頻頻率范圍：
  • 發(fā)射：5 MHz 至 7.125 GHz
  • 接收：100 MHz 至 7.125 GHz
• 數(shù)字步進(jìn)衰減器 （DSA）：
  • TX：40 dB 范圍，1 dB 模擬步長和 0.125 dB 數(shù)字步長
  • RX/FB：25 dB 范圍，1 dB 步進(jìn)
• 單頻或雙頻 DUC、DDC
• 每條鏈有雙 NCO，可實(shí)現(xiàn)快速頻率切換
• 支持 TDD作，可在 TX 和 RX 之間快速切換
• 內(nèi)部PLL/VCO，用于生成DAC/ADC時(shí)鐘
• 可選的DAC或ADC速率的外部CLK
• SerDes 數(shù)據(jù)接口：
  • JESD204B和JESD204C
  • 8 個(gè) SerDes 收發(fā)器，速度高達(dá) 32.5 Gbps
  • 8b、10b 和 64b、66b 編碼
  • 12 位、16 位、24 位和 32 位分辨率
  • 子類 1 多設(shè)備同步
• 包：
  • 17 mm × 17 mm FCBGA，0.8 mm 間距

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述與型號(hào)差異

AFE80xx 系列是集成多通道 RF 采樣 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）與 DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）的高性能收發(fā)器，通過引腳與編程兼容性支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可擴(kuò)展性，滿足不同通道數(shù)量需求。

1. 型號(hào)核心差異

三款型號(hào)在通道數(shù)量上形成梯度，適配從精簡到全功能的不同應(yīng)用場景：

2. 基礎(chǔ)參數(shù)總覽

二、核心功能與性能參數(shù)

1. 射頻信號(hào)處理能力

（1）發(fā)射鏈路（TX）核心性能

每路 TX 鏈路由數(shù)字上變頻器（DUC）、RF 采樣 DAC 及數(shù)字步進(jìn)衰減器（DSA）組成，支持寬帶寬信號(hào)生成：

• RF 采樣 DAC ：
  • 采樣速率：最高 12 GSPS（吉采樣 / 秒），支持混合模式輸出以優(yōu)化二次奈奎斯特頻段工作性能；
  • 信號(hào)帶寬：8 通道工作時(shí)最高 800MHz，4 通道工作時(shí)最高 1.2GHz，滿足寬帶射頻信號(hào)生成需求；
  • 輸出衰減：集成 40dB 范圍數(shù)字步進(jìn)衰減器（DSA），支持 1dB 模擬步進(jìn)與 0.125dB 數(shù)字步進(jìn)，精準(zhǔn)控制輸出功率。
• 數(shù)字上變頻（DUC） ：
  • 支持單頻段或雙頻段配置，每鏈路配備雙數(shù)控振蕩器（NCO），實(shí)現(xiàn)快速頻率切換，適配跳頻通信、雷達(dá)掃頻等場景；
  • 支持時(shí)分雙工（TDD）模式，可快速在 TX 與 RX 模式間切換，滿足半雙工系統(tǒng)需求。

（2）接收鏈路（RX/FB）核心性能

每路 RX/FB 鏈路由數(shù)字步進(jìn)衰減器（DSA）、RF 采樣 ADC 及數(shù)字下變頻器（DDC）組成，保障寬頻段信號(hào)的精準(zhǔn)采集：

• RF 采樣 ADC ：
  • 采樣速率：最高 4 GSPS，10 路 ADC 分別對(duì)應(yīng) 8 路 RX 與 2 路 FB（FB 通道帶寬更寬，可作為額外 RX 使用）；
  • 信號(hào)帶寬：8 路 RX 工作時(shí)最高 800MHz，或 “8 路 400MHz+2 路 800MHz” 混合配置，適配多帶寬信號(hào)同時(shí)采集；
  • 輸入衰減：RX/FB 通道集成 25dB 范圍 DSA，支持 1dB 步進(jìn)，配合峰值功率檢測器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制（AGC），避免信號(hào)過載。
• 數(shù)字下變頻（DDC） ：
  • 支持單頻段或雙頻段配置，可對(duì)采集的射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻與濾波，輸出基帶或中頻信號(hào)，減少后端處理器負(fù)擔(dān)；
  • 保護(hù)機(jī)制：集成 RF 過載檢測器，避免強(qiáng)信號(hào)損壞 ADC，同時(shí)配備模擬與數(shù)字峰值功率檢測器，輔助 AGC 算法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增益控制。

2. 時(shí)鐘與同步特性

時(shí)鐘系統(tǒng)是 RF 采樣精度的核心保障，器件通過靈活的時(shí)鐘配置與同步機(jī)制支持多器件協(xié)同工作：

• 時(shí)鐘生成 ：內(nèi)置 PLL（鎖相環(huán)）與 VCO（壓控振蕩器），可生成 ADC/DAC 所需采樣時(shí)鐘；同時(shí)支持外部時(shí)鐘輸入（需匹配 ADC 或 DAC 采樣速率），適配高精度時(shí)鐘源場景；
• 多器件同步 ：支持 JESD204B/C 接口的 Subclass 1 同步，通過 SYSREF 信號(hào)實(shí)現(xiàn)多片 AFE80xx 的采樣時(shí)鐘與數(shù)據(jù)時(shí)序?qū)R，滿足大規(guī)模多通道系統(tǒng)（如相控陣?yán)走_(dá)）的同步需求。

3. 高速數(shù)據(jù)接口（SerDes）

采用 JESD204B/C 標(biāo)準(zhǔn)高速串行接口，實(shí)現(xiàn)器件與后端 FPGA / 處理器的高速數(shù)據(jù)傳輸：

• 接口性能 ：8 路 SerDes 收發(fā)器，單路速率最高 32.5 Gbps，總帶寬滿足多通道高采樣率數(shù)據(jù)傳輸（如 8 路 12 GSPS DAC 的 16 位數(shù)據(jù)需約 1.536 Tbps 總帶寬）；
• 編碼與分辨率 ：支持 8b/10b（低速率）與 64b/66b（高速率）編碼，數(shù)據(jù)分辨率可選 12 位 / 16 位 / 24 位 / 32 位，平衡帶寬與數(shù)據(jù)精度需求；
• 數(shù)據(jù)鏈路 ：集成 JESD204C 控制器與多路選擇器（Mux），簡化與外部處理器的鏈路配置，支持靈活的數(shù)據(jù)路由。

三、功能架構(gòu)與典型應(yīng)用

1. 核心架構(gòu)

采用 “射頻模擬前端 - 數(shù)字信號(hào)處理 - 高速接口” 三層架構(gòu)，模塊協(xié)同實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的全流程處理：

• 射頻模擬前端 ：TX 側(cè)為 “DUC→DAC→DSA→射頻輸出” 鏈路，RX 側(cè)為 “射頻輸入→DSA→ADC→DDC” 鏈路，F(xiàn)B 通道與 RX 架構(gòu)一致（帶寬更優(yōu)），內(nèi)置衰減器與檢測器保障信號(hào)幅度可控；
• 數(shù)字信號(hào)處理 ：含公共數(shù)字背板（Digital Backplane），負(fù)責(zé)時(shí)鐘分配、NCO 控制、DDC/DUC 配置，同時(shí)集成 GPIO（通用輸入輸出）與 SPI（串行外設(shè)接口），支持外部 MCU 對(duì)器件的配置與控制；
• 高速接口層 ：通過 JESD204B/C SerDes 接口與外部 FPGA / 處理器通信，實(shí)現(xiàn)采樣數(shù)據(jù)上傳與基帶信號(hào)下載，支持多器件同步。

2. 典型應(yīng)用場景

（1）雷達(dá)系統(tǒng)

• 應(yīng)用需求 ：多通道同步采集與生成雷達(dá)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)探測、距離與速度測量；
• 器件作用 ：
  • AFE8000 的 8 路 TX 生成多通道雷達(dá)發(fā)射信號(hào)，8 路 RX+2 路 FB 采集回波信號(hào)，F(xiàn)B 通道可用于發(fā)射信號(hào)校準(zhǔn)；
  • 12 GSPS DAC 與 4 GSPS ADC 保障寬帶雷達(dá)信號(hào)（如調(diào)頻連續(xù)波 FMCW）的高保真處理，雙 NCO 支持快速頻率切換以實(shí)現(xiàn)雷達(dá)掃頻。

（2）國防與戰(zhàn)術(shù)通信

• 應(yīng)用需求 ：在復(fù)雜電磁環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高帶寬、抗干擾的射頻通信，支持時(shí)分雙工（TDD）模式；
• 器件作用 ：
  • AFE8004 的 4 路 TX/RX 適配中小型戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)，7.125GHz 射頻范圍覆蓋戰(zhàn)術(shù)通信常用頻段；
  • DSA 衰減器與 AGC 配合，自動(dòng)適配不同距離的信號(hào)強(qiáng)度，避免通信鏈路過載或信號(hào)過弱。

（3）無線通信測試設(shè)備

• 應(yīng)用需求 ：生成或采集多頻段、寬帶寬的測試信號(hào)，驗(yàn)證通信設(shè)備性能；
• 器件作用 ：
  • AFE8010 的 10 路 RX 可同時(shí)采集多路被測信號(hào)，F(xiàn)B 通道用于校準(zhǔn)測試信號(hào)源；
  • 800MHz 帶寬支持多載波信號(hào)采集，4 GSPS ADC 保障信號(hào)細(xì)節(jié)不丟失，滿足高精度測試需求。