原標(biāo)題：優(yōu)化信號(hào)鏈的電源系統(tǒng) — 第3部分：RF收發(fā)器

在優(yōu)化信號(hào)鏈的電源系統(tǒng)中，RF（射頻）收發(fā)器是一個(gè)關(guān)鍵組成部分。以下將詳細(xì)討論如何針對(duì)RF收發(fā)器進(jìn)行電源系統(tǒng)的優(yōu)化，特別是以ADRV9009為例，該收發(fā)器是一款高集成度、高性能的射頻捷變收發(fā)器，廣泛應(yīng)用于3G、4G和5G宏蜂窩時(shí)分雙工(TDD)基站。

一、RF收發(fā)器的電源需求

ADRV9009 6 GHz雙通道RF收發(fā)器需要以下五個(gè)不同的電源軌：

1. 1.3 V模擬（VDDA1P3_AN）

2. 1.3 V數(shù)字（VDDD1P3_DIG）

3. 1.8 V發(fā)射器和BB（VDDA_1P8）

• 進(jìn)一步細(xì)分為VDDA1P8_TX（發(fā)射器）和VDDA1P8_BB（基帶）

4. 2.5 V接口（VDD_INTERFACE）

二、電源噪聲敏感度分析

為了優(yōu)化電源系統(tǒng)，首先需要量化RF收發(fā)器對(duì)電源噪聲的敏感度。這通常通過測(cè)量電源抑制比（PSRR）和電源頻譜調(diào)制比（PSMR）等參數(shù)來完成。

• PSRR：衡量電源噪聲對(duì)RF信號(hào)的影響程度。

• PSMR：衡量電源噪聲在RF輸出頻譜中產(chǎn)生的調(diào)制雜散幅度。

根據(jù)測(cè)量結(jié)果，ADRV9009對(duì)VDDA1P3_AN和VDDA_3P3電源軌的噪聲最為敏感，這些電源軌上的噪聲貢獻(xiàn)了最大部分的耦合到接收器1的紋波量。

三、優(yōu)化措施

1. 使用低噪聲穩(wěn)壓器

• 對(duì)于敏感的電源軌（如VDDA1P3_AN和VDDA_3P3），采用低噪聲的線性穩(wěn)壓器（LDO）來進(jìn)一步降低噪聲。

2. 展頻技術(shù)

• 啟用DC-DC轉(zhuǎn)換器的展頻模式（SSFM），將噪聲擴(kuò)散到更寬的頻帶上，從而降低開關(guān)頻率及其諧波處的峰值噪聲。

3. 濾波措施

• 在電源軌上增加低通濾波器（LC濾波器），以濾除高頻噪聲。

4. 組合優(yōu)化

• 結(jié)合使用LDO穩(wěn)壓器、LC濾波器和展頻技術(shù)，可以顯著降低電源噪聲對(duì)RF收發(fā)器性能的影響。

四、優(yōu)化后的電源系統(tǒng)示例

以ADRV9009的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估板為例，其電源系統(tǒng)由一個(gè)ADP5054四通道開關(guān)穩(wěn)壓器和四個(gè)線性穩(wěn)壓器組成。為了進(jìn)一步優(yōu)化，可以采取以下措施：

• 為VDDA1P3_AN電源軌增加ADP1764 LDO穩(wěn)壓器，并開啟LTM8063的展頻模式。

• 為VDDA_1P8和VDDA_3P3電源軌根據(jù)實(shí)際需要選擇合適的DC-DC轉(zhuǎn)換器和濾波措施。

五、驗(yàn)證與優(yōu)化

通過測(cè)量?jī)?yōu)化后的電源系統(tǒng)的PSRR和PSMR等參數(shù)，并與優(yōu)化前的結(jié)果進(jìn)行比較，可以驗(yàn)證優(yōu)化措施的有效性。同時(shí)，還可以進(jìn)行實(shí)際的RF性能測(cè)試，如測(cè)量SFDR（無雜散動(dòng)態(tài)范圍）和相位噪聲等，以進(jìn)一步評(píng)估優(yōu)化后的電源系統(tǒng)對(duì)RF收發(fā)器性能的影響。

六、結(jié)論

優(yōu)化RF收發(fā)器的電源系統(tǒng)是提高其性能穩(wěn)定性的重要手段。通過量化電源噪聲敏感度、采取合適的低噪聲穩(wěn)壓器、展頻技術(shù)和濾波措施，可以顯著降低電源噪聲對(duì)RF收發(fā)器性能的影響。同時(shí)，定期的驗(yàn)證與優(yōu)化也是確保電源系統(tǒng)持續(xù)有效運(yùn)行的關(guān)鍵。