As fontes de sinal vetorial de elevado desempenho são essenciais para campos avançados como os testes de comunicações, a guerra eletrónica e o radar. Tradicionalmente, os chips e as tecnologias de RF têm sido dominados por fabricantes estrangeiros, o que leva a vulnerabilidades na cadeia de fornecimento e a custos elevados. Para ultrapassar esta situação, uma equipa de investigação desenvolveu com sucesso uma fonte de sinal vetorial multicanal utilizando chips RF nacionais, marcando um passo significativo em direção a equipamento de teste topo de gama independente e seguro.

Arquitetura de núcleo: Integração de FPGAs e chips RF domésticos

Para resolver as limitações dos produtos de fontes de sinal estrangeiras, a equipa de investigação concebeu uma poderosa arquitetura de sistema. No seu centro está a FPGA, responsável pela geração de sinais, programação e controlo do sistema. A inovação reside na utilização do chip transcetor de RF CX8242K, um chip de RF de banda larga produzido internamente, como gerador de sinal de RF. Este chip integra um DAC de alta velocidade, um misturador, uma conversão digital ascendente (DUC) e um módulo de controlo de potência, suportando uma largura de banda de sinal instantânea de até 1200 MHz, garantindo a segurança da cadeia de fornecimento e um elevado desempenho.

Tecnologias-chave: Obtenção de grande largura de banda e elevada precisão

O sistema inclui várias tecnologias críticas para a troca de dados a alta velocidade e a geração de sinais precisos:

Interface de ultra-alta velocidade JESD204C

Este protocolo, combinado com o transcetor série de alta velocidade da FPGA, permite taxas de transmissão de dados de 16,5 Gbps por canal, garantindo a transmissão em tempo real de sinais de banda larga para o chip RF.

Sincronização de relógio de precisão

Utilizando o chip de gestão de relógio HMC7044, o sistema sincroniza os relógios de todos os canais com baixa instabilidade, garantindo uma saída multicanal de alta qualidade.

Planeamento inteligente de frequências

Os ajustes dinâmicos das taxas de amostragem do DAC e dos coeficientes de interpolação evitam interferências, fornecendo sinais de elevada pureza numa vasta banda de frequência (10 MHz a 6 GHz).

Excelente desempenho: Resultados dos testes e validação

Os testes experimentais mostram um desempenho excelente para a fonte de sinal baseada em chip RF:

Saída de banda larga: Gama de frequências de 10 MHz a 6 GHz.

Largura de banda elevada: Suporta até 800 MHz de largura de banda de sinal de modulação por canal, ultrapassando os produtos comerciais.

Sinais espúrios baixos: A gama dinâmica de tom único excede os 80 dBc, ruído de fase inferior a -99 dBc/Hz a 1 kHz.

Sincronização multi-canal: Suporta saída síncrona de dois canais para testar sistemas avançados como matrizes em fase e MIMO.

Conclusão e perspectivas futuras

Esta investigação demonstra o potencial dos chips RF nacionais na criação de equipamento de teste independente e de elevado desempenho. O chip de RF CX8242K demonstrou um desempenho notável, sublinhando as capacidades crescentes dos chips de RF nacionais em aplicações de topo de gama. À medida que a tecnologia de chips RF continua a evoluir, a China está a avançar para a independência total em eletrónica e instrumentação topo de gama, reduzindo a dependência de produtos estrangeiros.