ADC32RF45, ADC RF per tutte le applicazioni più avanzate

Pochi giorni fa abbiamo annunciato la disponibilità del convertitore ADC32RF45 di Texas Instruments, un convertitore  analogico-digitale a 14 bit dalle caratteristiche eccezionali che permette la conversione diretta del segnale RF fino a 4 GHz garantendo la massima gamma dinamica e la più estesa larghezza di banda in ingresso. Primo di una nuova famiglia del portafoglio di convertitori per RF di TI, il dispositivo ADC32RF45 è in grado di eliminare fino a quattro stadi di down-conversion a frequenza intermedia su ricevitori multibanda, semplificando l’architettura del sistema e riducendo lo spazio su scheda fino al 75%.

Ricordiamo di seguito le caratteristiche di questo dispositivo:

• Il supporto di segnali d’ingresso RF fino a 4 GHz permette la conversione diretta del segnale RF nelle prime, seconde e terze zone di Nyquist (incluse tutte le gamme di frequenza della banda L ed S). Ciò consente di ridurre la complessità del filtro, risparmiare spazio sulla scheda e diminuire il numero di componenti.
• Il convertitore ADC32RF45 rileva anche i segnali più deboli con densità spettrale del rumore leader del settore pari a -155 dBFS/Hz, un valore di 5 dB migliore rispetto ai dispositivi concorrenti. L’unità offre inoltre un rapporto segnale-rumore leader di settore pari a 58,5 dB a una frequenza di ingresso di 1,8 GHz.
• L’ADC a 14 bit oggi più veloce con una frequenza di campionamento massima di 3 Gsps assicura un’immediata larghezza di banda a 1,5 GHz per canale, consentendo di implementare ricevitori in fase e in quadratura a banda larga, oltre 2,5 GHz.
• Il downconverter digitale multibanda estrae una o due bande secondarie per canale, con una riduzione fino al 92% per il throughput dati dell’interfaccia permettendo di risparmiare spazio per il sistema, energia e risorse di elaborazione.

Per avere un quadro più completo delle caratteristiche di questo dispositivo, abbiamo fatto alcune domande a Mark Stropoli, TI Business Manager.

D: Considerando prodotti della stessa categoria, ritiene che le superiori prestazioni del nuovo ADC32RF45 apriranno nuovi mercati o nuovi settori applicativi?

Sì, crediamo che il nuovo livello di prestazioni offerto dal convertitore  ADC32RF45 consenta di realizzare architetture avanzate, non possibili o non facilmente implementabili in precedenza. Per esempio, nella digitalizzazione a larga banda, finora era  necessario utilizzare più dispositivi per affrontare differenti frequenze mentre ora possiamo sfruttare la tecnologia di campionamento RF per fare fronte ad un ampio spettro di frequenze con un unico dispositivo. Questo porta a un notevole risparmio dei costi, anche per quanto riguarda la progettazione e la ricerca (R&D). La maggior velocità e la migliore risoluzione dell’ADC32RF45 consentiranno di realizzare strumenti scientifici più performanti, specie nell’ambito della spettrometria, che possono portare a nuove scoperte nel campo delle biotecnologie e dei fenomeni atmosferici.
Inoltre, per la prima volta, i grandi sistemi che utilizzano la tecnologia phased array, quali i radar phased array e i ricetrasmettitori MIMO per 4G/5G, possono essere implementati con maggior efficienza a causa delle ridotte dimensioni dell’architettura di campionamento RF. Il campionamento di sistemi con uno spettro molto ampio (a volte più di 20GHz di larghezza di banda totale) è facilitato dall’impiego di un dispositivo con un valore di 3 Gsample per secondo che può ridurre (di un fattore fino a 2,5) il tempo di scansione complessivo o il numero di ricevitori in parallelo.

D: Il nuovo prodotto può essere utilizzato anche in apparecchiature di test e misura? E se sì, con quali vantaggi?

Il convertitore ADC32RF45 è già stato richiesto da molti nostri Clienti che operano nel mercato del Test & Measurement in quanto il dispositivo è in grado di campionare larghezze di banda di 2 GHz o superiori. Questo permette alle apparecchiature di test con una risoluzione di 14 bit di acquisire segnali con banda molto larga, come quelli associati allo standard 802.11ad o ai nuovi sistemi 5G per comunicazioni cellulari, che vedremo presto sul mercato. Grazie all’alta risoluzione dell’ADC32RF45, alla capacità di operare con bande molto ampie e all’alta velocità di ingresso, i sistemi di test e misura che debbono affrontare sfide così complesse possono ora utilizzare architetture più semplici e con un’unica piattaforma.

D: Questo componente dispone solamente dell’interfaccia di uscita seriale JESD204B e non presenta, al contrario di altri dispositivi simili, anche l’interfaccia LVDS, Quali le ragioni di tale scelta?

In questo caso la tecnologia JESD204B è la scelta migliore in quanto vengono drasticamente ridotte le linee utilizzate da ciascun ADC per la connessione al sistema FPGA o al processore (fino a 4 linee per ciascun canale ADC). Al contrario, impiegando un’interfaccia LVDS (Low Voltage Differential Signaling) utilizzata  in modalità parallela, possono essere necessari fino a 48 linee di comunicazione per canale, otre alle linee di clock. Usando lo standard JESD204B, la dimensione complessiva del sistema si riduce drasticamente e si semplificano le difficoltà di progettazione del layout dovute a un numero molto alto di linee dati.

 Le prestazioni di questo nuovo prodotto soddisfano dunque le applicazioni in ambiti quali Software Defined Radio, aerospazio e difesa, test e misura, comunicazione radio, spettrometria e radioastronomia.