简介
在剖析长途站点的资料时，无法把探针放进资猜中，此刻，高频收发器为准确量化资料的体积分数供给了一种可行的办法，并且不存在直接触摸资料时的晦气影响。正交调停器为丈量这些运用的起伏和相移供给了一种强壮的新办法。这儿谈到的接纳器信号链选用ADL5380 宽带正交解调器、ADA4940-2 超低功耗、低失真、全差分ADC驱动器和AD7903 双通道、差分、16 位、1 MSPS PulSAR ADC，不光能够供给准确的数据，一起还能确保操作的安全性和经济性。
在图1 所示接纳器中，一个接连波信号从发射(Tx)天线宣布，经过待剖析的资料，抵达接纳(Rx)天线。接纳到的信号将相关于原始发射信号进行衰减和相移处理。该起伏改变和相移可用来确认前言内容。
图1. 接纳机功用框图
起伏和相移能够直接相关元件的透射率和反射率特点，如图2 所示。举例来说，在油气水流中，关于介电常数、损耗和分散度而言，水高，油低，气超低。
图2. 不同均质前言的透射率和反射率
接纳器子系统的完成
图3 所示接纳器子系统把RF 信号转化成数字信号，以准确丈量起伏和相位。信号链由一个正交解调器、一个双通道差分放大器和一个双通道差分SAR ADC 构成。这种规划的首要意图是在高频RF输入动态规模较大的条件下，取得高精度的相位和起伏丈量成果。
图3. 面向资料剖析的接纳器简化子系统
正交解调器
正交解调器供给一个同相(I)信号和一个正好反相90°的正交(Q)信号。I 和Q 信号为矢量，因而，能够用三角恒等式核算接纳信号的起伏和相移，如图4 所示。本振(LO)输入为原始发射信号，RF 输入为接纳信号。解调器生成一个和差项。两个信号的频率完全相同，ωLO = ωRF，因而，成果会过滤掉高频和项，差项则驻留于直流。接纳信号的相位为ϕRF，不同于发射信号的相位ϕLO。该相移为ϕLO – ϕRF，是前言介 电常数导致的成果，有助于确认资料内容。
图4. 运用正交解调器丈量起伏和相位
实在I/Q 解调器具有许多缺点，包含正交相位差错、增益不平衡、LO-RF 走漏等，所有这些都会导致解调信号质量下降。要挑选解调器，首要确认RF 输入频率规模、起伏精度和相位精度要求。
ADL5380 选用5 V 单电源供电，可接受400 MHz 至6 GHz 规模内的RF 或IF 输入频率，是接纳器信号链的抱负挑选。依据装备，可供给5.36 dB电压转化增益，其差分I 和Q 输出能够把2.5 V p-p差分信号驱动至500 Ω 负载。在900 MHz 时，其噪声系数为10.9 dB，IP1dB 为11.6 dBm，三阶交调截点(IIP3)为29.7 dBm，动态规模超卓；而0.07 dB 的起伏平衡和0.2°的相位平衡则可完成超卓的解调精度。选用高档SiGe 双极性工艺制作，供给微型4 mm × 4 mm、24 引脚LFCSP 封装。
ADC 驱动器和高分辨率精细ADC
ADA4940-2 全差分双通道放大器具有杰出的动态功能和可调输出共模，是驱动高分辨率双通道SAR ADC 的抱负之选。该器材选用5 V 单电源供电，在2.5 V 共模下可供给±5 V 差分输出。依据装备可供给2 倍增益(6 dB)，并把ADC 输入驱动至满量程。RC滤波器(22 Ω/2.7 nF)有助于约束噪声，削减来自ADC 输入端容性DAC的反冲。选用专有SiGe 互补双极性工艺制作，供给微型4 mm× 4 mm、24 引脚LFCSP 封装。
AD7903 双通道16 位1 MSPS 逐次迫临型ADC 具有超卓的精度，满量程增益差错为±0.006%，失调差错为±0.015 mV。该器材选用2.5 V 单电源供电，1 MSPS 时功耗仅12 mW。运用高分辨率ADC的首要方针是完成±1°的相位精度，尤其是当输入信号的直流起伏较小时。ADC 所要求的5 V 基准电压源由ADR435 低噪声基准电压源发生。
如图5 所示，接纳器子系统运用ADL5380-EVALZ、EB-D24CP44-2Z、EVAL-AD7903SDZ 和EVAL-SDP-CB1Z 评价套件完成。这些电路组件针对子系统中的互连优化。两个高频锁相输入源供给RF 和LO 输入信号。
图5. 接纳器子系统评价渠道
表1 总结了接纳器子系统中各个组件的输入和输出电压电平。在 解调器的RF 输入端，11.6 dBm 的信号发生的输入在ADC 满量程 规模的–1 dB 之内。表中假定，ADL5380 的负载为500 Ω，转化增 益为5.3573 dB，功率增益为–4.643 dB，ADA4940-2 的增益为6 dB。 该接纳器子系统的校准程序和功能成果将在后续章节评论。
