7 反饋抗混疊濾波

由于 AFE77xx 反饋路徑基于射頻采樣架構(gòu)，如果頻譜功率是帶內(nèi)信號(hào)的奈奎斯特倍數(shù)，則會(huì)混疊到帶內(nèi)信號(hào)中。因此，為了改良 DPD 算法和 AFE77xx 內(nèi)部 TXQMC 算法，反饋路徑必須具有抗混疊濾波功能。

圖 7-1 所示為簡(jiǎn)化的 TX 和 FB 塊。如引言所述，TX 部分包含直接升頻轉(zhuǎn)換電路與典型基帶 DAC 和模擬調(diào)制器，而 FB 部分是射頻采樣 ADC 電路。此處重點(diǎn)介紹的節(jié)點(diǎn)是同相信號(hào) (I) 和正交信號(hào) (Q) 的基帶 DAC 輸出，基帶到射頻的調(diào)制器輸出以及射頻采樣 ADC 的采樣數(shù)據(jù)。

I 或 Q 路徑上 DAC 輸出的分析如圖 7-2 中的頻譜所示。要進(jìn)行升頻轉(zhuǎn)換的基帶信號(hào)用深綠色表示。DAC 也是一個(gè)采樣器，所以奈奎斯特鏡像頻率是奈奎斯特頻率的倍數(shù)（即 F_{S_DAC}/2 頻率）。雖然有基帶輸出濾波，但這種濾波并不是理想的磚墻式濾波，會(huì)有一些殘余功率。暗紅色的是基帶信號(hào)的鏡像，具有與基帶對(duì)稱的振幅和相位信息。淺紅色的是折疊鏡像，具有翻轉(zhuǎn)的振幅和相位信息（相位差 180°）。

I 和 Q 信號(hào)然后會(huì)通過調(diào)制器路徑進(jìn)行升頻轉(zhuǎn)換。經(jīng)過 LO 混合后的最終射頻頻譜如圖 7-3 所示。深綠色的是經(jīng)過調(diào)制的波形，淺綠色的是因模擬元件正交混合不理想而產(chǎn)生的鏡像瑕疵。由于混合過程中的 DC 偏移，還有一些輕微的 LO 饋通。TXQMC 算法可校正鏡像瑕疵和 LO 饋通。

如果關(guān)注的帶寬接近 LO 頻率的相關(guān)信號(hào)，圖 7-3 展示的是另外兩個(gè)影響反饋性能的區(qū)域。

1. 第 1 奈奎斯特鏡像和 TXLO 直接混合：這以基帶信號(hào)的第一奈奎斯特鏡像為參考，以 F_{S_DAC} 為對(duì)稱軸，如圖 7-2 所示。DAC 輸出的第一奈奎斯特鏡像基本上利用 LO 混合直接調(diào)制為 RF。因此，第一奈奎斯特鏡像現(xiàn)在位于 F_{S_DAC} + F_LO 的中心。
2. 因混合第 2 奈奎斯特鏡像和 TXLO 而生成的鏡像：這以基帶信號(hào)的第二奈奎斯特鏡像為參考，以 2 倍的 F_{S_DAC} 為對(duì)稱軸，如圖 7-2 所示。利用 LO 混合，主要調(diào)制信號(hào)位于 2 倍的 F_{S_DAC} + F_LO（出于簡(jiǎn)化原因未顯示），由于正交混合不理想，還有一個(gè)鏡像位于 2 倍的 F_{S_DAC} - F_LO。
   圖 7-3 調(diào)制器輸出頻譜

圖 7-4 中強(qiáng)調(diào)了這些鏡像（或鏡像的鏡像）的影響。首先，由于 F_{S_ADC} 處的 FB ADC 采樣率通常設(shè)為與 F_{S_DAC} 處的基帶 DAC 采樣率相同，這些鏡像在 FB ADC 的奈奎斯特帶寬內(nèi)部折疊。另外，由于 FB NCO 設(shè)為與 TXLO 相同，這些鏡像在 FB ADC 路徑的抽取帶寬中帶內(nèi)折疊。除了實(shí)際基帶信號(hào)之外，鏡像（或鏡像的鏡像）的所有折疊會(huì)在 DPD 和 TXQMC 算法的估算階段引發(fā)問題。因此，TI 建議圍繞帶內(nèi)信號(hào)提供充分的帶通濾波，從而實(shí)現(xiàn)出色的 DPD 和 TXQMC 性能。

1. 在反饋路徑中，通常不適合使用低通濾波器。
2. 對(duì)于 1.8GHz、2.4GHz 或 3.5GHz 信號(hào)帶，F(xiàn)_{S_DAC}-F_LO 毛刺和 3 倍的 F_{S_DAC}-F_LO 通常出現(xiàn)在低頻或極高頻處。
3. 隨著 F_LO 接近 4.5GHz，附近會(huì)出現(xiàn) 3 倍的 F_{S_DAC}-F_LO 和 F_LO。可能需要額外調(diào)整，例如采樣率 F_{S_DAC} 或 F_{S_ADC} 調(diào)整。