射频直采芯片是什么?
射频直采芯片是一种集成了射频信号采集、处理功能的集成电路。它能够从天线直接接收射频信号,并通过内部的电路进行转换、放大、滤波等处理,最终将处理后的信号输出给后续的数字信号处理单元。
特点
1.高灵敏度:射频直采芯片能够接收和处理微弱的射频信号,具有较高的灵敏度。
2.低功耗:随着技术的进步,射频直采芯片的功耗逐渐降低,使得其在移动设备、物联网设备等低功耗应用场景中具有广泛的应用前景。
3.小型化:射频直采芯片的体积逐渐减小,使得其能够更容易地集成到各种电子设备中。
4.高性能:射频直采芯片在信号处理、频率响应等方面具有较高的性能,能够满足各种复杂应用场景的需求。
·RFSoC的典型应用
一、通信领域
1.5G基站:RFSoC在5G基站中的应用尤为突出,它能够实现小型化和低功耗,对于Massive MIMO(大规模多输入多输出)技术的部署至关重要。RFSoC的高度集成化使得5G基站的设计更加简洁,同时提高了系统的性能和可靠性。
2.Remote-PHY:在有线电视接入DOCSIS 3.1的应用中,RFSoC通过远程PHY节点将PHY层处理移至离家更近的地方,从而提高了网络容量和效率。
1)RFSoC在REMOTE-PHY中的技术优势
高度集成
功耗和封装尺寸优化
灵活的部署和升级
2)RFSoC在REMOTE-PHY中的具体应用
分布式访问架构
满足DOCSIS 3.1标准
支持多种高性能RF应用
3)RFSoC在REMOTE-PHY中的市场影响
推动5G商业化
提升有线电视接入效率
二、雷达系统
1.相控阵雷达/数字阵列雷达:RFSoC作为面向可扩展、多功能的相控阵雷达的单芯片TRX(收发)解决方案,能够提供低延迟的收发性能,为早期预警等场景提供最佳时间。
2.雷达信号处理:RFSoC集成数据转换器,再加上自适应硬件的灵活性和并行性,可为从ADAS(高级驾驶辅助系统)到高级3D成像应用的新兴LiDAR(激光雷达)技术实现独特的解决方案。
RFSoC(射频系统级芯片)在相控阵雷达/数字阵列雷达中的典型应用
1)提升雷达系统性能
高速数据处理
多通道并行处理
自适应波束形成
2)支持高级雷达应用
数字阵列雷达
LiDAR技术
MIMO雷达
三、卫星通信
RFSoC也被广泛用于卫星通信领域,提供高速度的多功能仪器,用于信号生成和信号分析。其高度集成化和低功耗特性使得卫星通信系统更加高效和可靠。
四、测试和测量
设计人员可以利用RFSoC进行信号生成和信号分析,构建高速度的多功能仪器。这在测试和测量领域具有广泛的应用潜力,如电子对抗、太赫兹通信、卫星地面检测等领域的信号采集与系统,甚至于量子通信研究领域。
1)技术特点
高性能
低成本
高集成度
灵活性
2)应用场景:QICK主要用于量子位系统和超导探测器的控制和读取。它能够提供高精度的控制脉冲和读取信号,为量子计算实验提供有力的支持。
五、教育和研究
RFSoC也被用于教育和研究领域。例如,PYNQ团队在FPGA大会上发布了RFSoC-PYNQ开源框架,为学习和研究提供了丰富的资源。这有助于推动相关领域的技术进步和创新。
·射频直采·
·嵌入式控制·
·逻辑设计能力·
·多通道同步采集·
RFSoC是一颗芯片还是一个思想?
集成化的思想:构建更加可靠的一致性巨型阵列平台
.VOP可变功率输出
.DSA可变功率衰减
.DDC自由数字下变频
.DUC自由数字上变频
.NCO 48bit数控本振
.IQ2A和IQ2IQ
.PL REAL TIME
.PS REAL CRTL
.HIGH SPEED GT
.MASS DSP/IO
8/16通道的处理能力兼具片内和片外的0.1度内的相位同步特性,使得RFSoC成为构建超大型阵列的强力选择。
RFSoC如何构建全数字阵列?
基于RFSoC的全数字阵列的构建核心:
1.RF通道同步:借助RFSoC的片内片外同步(已验证8/16/32/64及其以上)
2.RF通道校准:720度内RF相位误差等效于PL内
3.数据汇聚同步:数据汇聚同步(专用加速卡和加速芯片)
帮助设计者尽可能降低天线设计复杂度和TR组件复杂度,提高阵列一致性,减轻自校准和外校准压力。
Q
RFSoC如何实现多波束形成?
RFSoC实现数字多波束形成,同时可选择ABF芯片或RFSoC实现子阵预波束形成。
降低TR侧面/阵列天线侧馈电网络和工分网络复杂度。
基于RFSoC的全数字阵列的构建核心:
1.RF通道同步:借助RFSoC的片内片外同步(已验证8/16/32/64及其以上)
2.RF通道校准:720度内RF相位误差等效于PL内
3.数据汇聚同步:数据汇聚同步(专用加速卡和加速芯片)
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帮助设计者尽可能降低天线设计复杂度和TR组件复杂度,提高阵列一致性,减轻自校准和外校准压力。
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💻主题:从零开始,玩转RFSoC — 技术推广系列活动(第一期)
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