基于XC7Z100+ADRV9009的双收双发无线电射频板卡

基于Xilinx ZYNQ FPGA和ADI的无线收发芯片ADRV9009开发的专用功能板卡

王冬梅

2020-12-22 15:14:56

板卡概述
基于XC7Z100+ADRV9009的双收双发无线电射频板卡是基于Xilinx ZYNQ FPGA和ADI的无线收发芯片ADRV9009开发的专用功能板卡，用于5G小基站，无线图传，数据收发等领域。

板卡原理及功能
板卡使用XC7Z100 作为主处理器，包含Dual arm Cortex-A9核处理器的嵌入式处理，PS端32bit 1GB容量DDR3存储，1路RS232接口，1路USB接口1路10-100-1000网络接口，PS端QSPI flash存储，PS端SD卡，Emmc存储；PL端64bit 2GB容量DDR3存储，PL端扩展HDMI 输出实现视频显示应用，PL端扩展9路I/O，4个LED指示灯。
PL端外扩ADRV9009芯片，ADRV9009是一款高集成度射频(RF)、捷变收发器，提供双通道发射器和接收器、集成式频率合成器以及数字信号处理功能。这款IC具备多样化的高性能和低功耗组合，FMC子卡为2路输入，2路输出的射频收发卡，配合FPGA工作满足3G、4G和5G宏蜂窝时分双工(TDD)基站应用要求。
板卡数字接口：

PS 端32bit 1GB 容量 DDR3 存储
PS端RS232接口
PS端USB接口
PS端1路 10-100-1000 Mbps Ethernet (RGMII) 网络接口
PS端QSPI flash 存储
PS端 SD卡，Emmc存储
PL端64bit 2GB 容量DDR3 存储
PL端扩展HDMI 输出实现视频显示应用
PL端扩展16路 I/O， 4个LED指示灯
PL端扩展1路10G SFP+光线接口

板卡模拟接口：

双接收：RX1、RX2
双发送：TX1、TX2
外部本振接口：EXT_LO
外部时钟参考：REF_CLK_IN

板卡性能指标：

	No.	Items	Specifications	Remark
Tx	1	Frequency	100~6000MHz
2	Bandwidth	Up to 450 MHz	Tx real-time bandwidth, tunable
3	Transmission Power	17dBm	100~6000MHz, CW
4	EVM	<0.7%
5	GAIn Control Range	32dB
6	Gain Step	0.05 dB
7	ACLR	< -64dBc	@0dBm output
8	Spurious	60dBc
9	SSB Suppression	65dBc
10	LO Suppression	70dBc
11	DAC Sample Rate (max)	122.88MS/s
12	DAC Resolution	14bits

Rx	1	Frequency	100~6000MHz
2	Bandwidth	8 to 200 MHz	real-time bandwidth, tunable
3	Sensitivity:	-93dBm@20MHz	Noise Figure <3dB
4	EVM	<1.5%	@ -30dBm input
5	Gain Control Range	61.5dB	Including 30dB of ADRV9009 inside
6	Gain Step	0.5dB
7	Rx Alias Band Rejection	80dB	Due to digital filters
8	Noise Figure	<3dB	Maximum RX gain
9	IIP3 (@ typ NF)	-25dBm
10	ADC Sample Rate (max)	122.88 MS/s
11	ADC Resolution	16bits
12	ADC Wideband SFDR	78dBc
	1	Voltage	3.3V& 12V
2	ON/OFF TIME	<6uS	TDD model
	3	Duplexing Model	TDD
	4	Power Consumptions	<6W