直接射频采样(DRFS)或直接射频转换(DRFC)是对射频信号进行采样并转换为数字信号,而不需要中频(IF)级将射频信号的频率转换为较低频率,较低频率更易于老式数字采样电子设备访问。使用DRFS模数转换器(ADC)允许射频架构从外差架构向直接射频架构的大规模转变,其中在接收信号链中不需要混频器。
直接射频采样(DRFS)使用射频滤波器或射频放大器,不用混频器、IF滤波器、本地振荡器(LO)。相反,射频 ADC可以直接连接到天线接收端口(取决于射频前端(RFFE)设计的环行器/隔离器、开关或滤波器),这既简化了架构,又启用了以前在没有直接采样的情况下无法使用的高级数字信号处理(DSP)选项。一旦信号被数字化,利用适当的处理和DSP技术可以滤波大部分接收信号,但仍然可能需要抗混叠或重建滤波器。此外,为了实现DRFS接收机所需的信噪比(SNR),与外差接收机相比,可能需要额外的低噪声放大器(LNA)增益,因为混频器通常在输入到ADC之前在信号链内提供增益。
直接射频采样(DRFS)已经可以用于高达千兆赫的频率,在某些情况下,甚至可以用于数十千兆赫。现在有一些ADC具有可接受的分辨率,适用于许多射频应用,采样速率为数十千兆。DRFS ADC的动态范围也有所改善,现在可以在许多常见的通信和传感应用中使用DRFS,如Wi-Fi、4G/5G蜂窝通信、对流层散射通信,甚至雷达应用。
用于直接射频架构接收器的物理硬件可以更紧凑、更低的功率使用,并且允许更大的软件可配置性。这需要更大的硬件重用机制和更强大的软件定义无线电(SDR)系统,这些系统可以比外差接收机技术更容易地适应电磁(EM)环境。随着DRFS技术的成熟,这些技术也有可能继续增强动态范围并降低成本。DRFS系统已经可以捕获非常宽的带宽信号并直接数字化射频信号,这使得频带规划更加容易,并且可以减轻许多应用中的无线电设计负担。
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