CX9261射頻收發器集成低噪放、上/下混頻器、多模濾波器、自動增益控制、直流偏移對消、功率強度檢測、ADC/DAC、驅動放大器、電源管理、小數分頻頻率綜合、邏輯控制、抽取/插值濾波、數字下變頻和自動校準等功能,具有通用化設計、寬頻帶覆蓋、寬窄帶信號兼容、低功耗等特點。
器件通道1和通道2的工作頻率范圍為70MHz~2.7GHz,通道3工作頻率范圍為1.2GHz~1.8GHz,片內可調諧帶寬為20kHz至60MHz。
器件的接收通道采用直接變頻架構,由低噪聲放大器、混頻器、可編程增益放大器、帶寬可變濾波器和高速高精度16位ADC組成。器件的接收通道具有校準功能,噪聲系數小,鏡像抑制性能高,有利于提高接收通道的射頻性能,16位的ADC具有較大的動態范圍。
器件的發射通道采用直接變頻架構,由混頻器、可編程增益放大器、帶寬可變濾波器和高速高精度16位DAC組成。器件的發射通道同時具有本振泄露校準、IQ正交校準,能夠很好的抑制本振泄露和鏡像干擾,雜波抑制度高,射頻性能優越。
器件的本振和時鐘都采用小數分頻PLL,能夠更好的適合各種應用場景。同時器件還提供了外部本振的輸入接口,有效降低多器件應用的相位偏差。
器件的供電為2.5V和1.3V,在2.7GHz頻率、單收單發FDD模式下滿功率工作條件下,功耗小于1W。器件為塑封BGA 289pin,15mm×15mm。器件如下所示:
圖 1 CX9261芯片實物圖
CX9261芯片相對于其它SDR芯片來說,主要區別在于:收發通道數量的不同、片內本振的不同、片內ADC/DAC位寬不同、以及支持快速跳頻,芯片內部功能框圖如圖2所示。

圖 2 CX9261射頻收發器功能框圖
●通道數量特性
從CX9261芯片功能框圖中可以看出,其內部具有三個接收通道和兩個發射通道,其中通道1和通道2的工作頻率范圍為70MHz至2.7GHz,通道3工作頻率范圍為1.2GHz至1.8GHz,片內可調諧帶寬為20kHz至60MHz。芯片通道支持外本振輸入,工作模式支持TDD與FDD形式。
●片內本振特性
芯片內部具有3個獨立的接收本振RXPLL、2個獨立的發射本振TXPLL、以及3個獨立的基帶本振BBPLL,所有本振都可以獨立配置。上述設計使CX9261芯片片內5個射頻收發通道的工作頻率、帶寬、采樣率等功能都能進行獨立的設置,為多模通信系統的設計提供了有效的硬件支撐。
●片內ADC/DAC特性
CX9261芯片內部ADC/DAC內核采用16比特位寬設計,比其它采用12位ADC/DAC設計的零中頻架構SDR芯片設計位寬多4比特,CX9261接收通道在25dB增益下噪底比12位SDR芯片低12dB,這意味著在大小信號并存時,CX9261芯片能檢測小信號的能力比12位ADC設計的SDR芯片低12dB左右,具備更大的動態范圍和抗干擾能力。
●快速跳頻功能
通過對CX9261片內PLL環路的優化,使芯片具備快速跳頻的能力,頻率穩定時間小于10μs。

圖 3 CX9261跳頻頻率穩定時間
CX9261用于多模通信系統框圖如下所示:

圖 4 CX9261多模通信系統應用框圖
信道1: 通過CX9261收發通道1實現,頻率范圍支持70~2700MHz,可調諧帶寬為20kHz至60MHz,同時CX9261的收發通道1支持天通接口,具備天通通信能力。
信道2:通過CX9261收發通道2實現,頻率范圍支持70~2700MHz,可調諧帶寬為20kHz至60MHz,通過前級變頻電路支持超短波電臺應用。
信道3: 通過CX9261收發通道3實現,可以實現對北斗頻率的接收。
上述系統應用方案充分利用了CX9261芯片三收兩發通道的獨立性,實現了天通、LTE、自組網、超短波電臺、北斗等5種通信制式的軟件自加載和并發通信,如表1。
表1 基于CX9261多模通信系統并發組合

CX9261射頻收發通道具備優良的信道指標,其典型EVM測試指標如下:

圖 5 CX9261發射通道64QAM EVM測試指標