基于MAX101A的1GHz数字射频存储器的设计与实现

　　0引言

　　纵观世界历史，每一次新军事变革都会催生一批新技术的诞生，DRFM也不例外，它是现代电子战中雷达对抗的产物，是一种对射频信号采样、存储、运算后转发的电子部件。当DRFM对样本信息保存下来后，可根据需要加入调制信息;再通过高速DAC转发出去，从而实现对目标的有效干扰。随着大规模集成电路与微波集成电路的高速发展，数据采集和波形产生的工作带宽已越来越宽，信号处理的速度也越来越快，这些都使得DRFM的成本大幅降低，而处理能力大大提高，因而也得到了更为广泛的应用。DRFM作为转发式干扰的关键部件，在雷达的目标信号模拟、杂波信号模拟、无源干扰信号模拟等方面有着特殊的军事意义。

　　1DRFM基本原理

　　DRFM接收系统先将天线接收下来的射频信号经过放大、滤波、下变频为中频信号，然后通过高速数据采集在基带或中频完成模拟信号的数字量化。数据采集的采样率决定着DRFM的接收带宽。将数字样本信号存储在存储器中，可在需要时随时读取并加以适当的处理，然后由高速数/模转换器MAX101A转换为模拟信号，再经激励上变频到所需频段并释放有效干扰。其基本组成框图如图1所示。

　　2 DRFM数据采集模块的设计

　　2.1MAX101A的主要特点

　　ADC芯片是数据采集的核心器件，本系统中A/D转换器采用MAXIM公司的MAX101A，它的最高采样速率可达到500 Msps，采样精度为8 bit。本文采用两片MAX101A交替采样，以使系统达到1 Gsps的采样速率。MAX101A主要特点如下：

　　◇具有500 MHz转换速率;

　　◇在250 MHz时的有效位为7.0位;

　　◇1.2 GHz模拟输入带宽;

　　◇误差小于±1/2L5B INL;

　　◇带50 Ω差分或单端输入;

　　◇具有±250 mV的模拟输入范围;

　　◇数据通路可双路锁存输出;

　　2.2 MAX101A的原理

　　(1)多位转换

　　MAX101A采用并行结构(即闪烁结构)进行比普通积分ADC更快的多位转换。典型的n位闪烁结构含有(2n-1)个比较器，其负输入端均匀的从基准网络阶梯电阻的底部排布到顶部，各占据一个LSB增量值。MAX101A是一个单片双交叉并行量化的芯片，它内部具有两个独立的8位转换器，n=8时，应有255个比较器。这些转换器将结果传送给A、B两组输出端，并在输入时钟交替负边沿锁存它们。

　　(2)跟踪/保持

　　MAX101A内部自带的跟踪/保持放大器提升了获得有效数据位的性能，并允许在高转换速率情况下仍以较高的精度捕捉模拟数据。其内部Track/Hold电路为MAXIMA提供了两个重要的功能：一是它的4倍额定增益减少了输入差动电压的振幅，对±1.02 V基准源，输入信号为±250mV;二是提供一个差动的50 Ω输入，使MAX101A接口应用极为方便。