Zynq RFSoC 芯片在 5G 直放站 / 卫星通讯射频信号处置解决规划

5G直放站和卫星通讯这两个场景，，，，，看着驴唇不对马嘴，，，，，现实上在射频信号处置这件事上，，，，，面对的是统一个难题——通路多、带宽大、功耗敏感，，，，，还得幼型化。。。。。。传统规划用一堆分立器件往板子上堆，，，，，调通就得几个月，，，，，量产后散热和一致性又是老迈难。。。。。。

Zynq UltraScale+ RFSoC出来之后，，，，，这件事的解法变了。。。。。。

直放站为什么必要RFSoC

先说直放站。。。。。。5G直放站的工作就一个：把基站信号接管、放大、再发射出去。。。。。。但5G的带宽动不动就100MHz甚至400MHz，，，，，这不是4G时期拿个运放就能搞定的事。。。。。。

传统直放站的射频链路长得吓人：天线下来先过滤波器，，，，，再进低噪放，，，，，而后混频器把射频搬到中频，，，，，再经ADC采样，，，，，才进FPGA做处置。。。。。。每一级都在引入噪声、失真和功耗。。。。。。板子上光ADC和DAC就得好几颗，，，，，PCB面积吃掉一大块，，，，，功耗也压不下来。。。。。。

RFSoC的做法齐全分歧。。。。。。它把RF-ADC和RF-DAC直接集成在芯片里，，，，，支持6GHz的直接射频采样。。。。。。信号从天线下来，，，，，不用混频、不用搬频，，，，，直接进片上ADC造成数字信号，，，，，在FPGA里做完处置，，，，，再从DAC直接输出射频信号。。。。。。整条链路从十几个器件压到一颗芯片。。。。。。

以第三代RFSoC为例，，，，，ZU49DR这颗芯片集成了16通路14位ADC，，，，，采样率5GSPS，，，，，DAC采样率可达9.85GSPS。。。。。。一个8T8R的直放站前端，，，，，一颗芯片就能扛住。。。。。。实测对比传统分立规划，，，，，功耗降低50%以上，，，，，板卡面积缩减超过75%。。。。。。对直放站这种对体积和功耗极端敏感的设备来说，，，，，这个数字意味着能不能商用。。。。。。

更关键的是多通路一致性。。。。。。直放站做波束赋形，，，，，每个通路的幅度和相位误差必须节造得很 tight，，，，，不然波束指歪，，，，，覆盖就废了。。。。。。RFSoC由于所有通路都在统一颗芯片上，，，，，通路间一致性天然就好，，，，，不用像分立规划那样搞复杂的校准电路。。。。。。

Zynq RFSoC DFE这一代更进一步，，，，，直接把硬化的数字前端（DFE）模？？？？？？？槿戳，，，，，支持400MHz瞬时带宽，，，，，7.125GHz输入输出频率，，，，，单元功耗机能比上一代翻了一倍。。。。。。对于必要载波聚合、多频段同时工作的5G直放站来说，，，，，这就是现成的解决规划。。。。。。

卫星通讯的射频处置，，，，，RFSoC同样能打

卫星通讯和直放站的共同点是：信号链路长、带宽需要高、设备体积和沉量直接影响发射成本。。。。。。

传统卫星通讯的射频处置同样是多级变频架构，，，，，从L波段到Ka波段，，，，，每一段都必要的上变频和下变频链路。。。。。。射频锹剿器件数量多，，，，，不成本高，，，，，靠得住性也是隐患——天上的设备坏了可没人去建。。。。。。

RFSoC在这个场景下的优势更显著。。。。。。片上集成的RF-ADC支持全L波段直接采样，，，，，部门S波段和C波段也能直采，，，，，不必要表部混频器。。。。。。信号进来直接数字化，，，，，在FPGA里实现解调、解码、和谈处置，，，，，全数在一颗芯片上关环

卫星通讯对靠得住性要求极高，，，，，工作温度领域要覆盖-55℃到+125℃。。。。。。Zynq RFSoC的工业级型号支持-40℃到+85℃工作温度，，，，，共同抗辐射设计，，，，，已经在多个低轨卫星星座项目中落地验证。。。。。。

另表，，，，，卫星通讯的测控链路必要高精度的信号天生和分析能力。。。。。。RFSoC的可编程逻辑加上ARM处置器，，，，，能够急剧构建软件界说的信号产生器和频谱分析仪，，，，，一套硬件覆盖多种工作模式，，，，，这在传统规划里是不成能的事。。。。。。

一颗芯片，，，，，两个场景，，，，，底层逻辑一样

不论是5G直放站还是卫星通讯，，，，，射频信号处置的诉求就三个字：集成度。。。。。。RFSoC把射频锹剿、数据转换、数字处置、和谈栈全数塞进一颗芯片，，，，，直接射频采样砍掉了整条模拟链路，，，，，功耗和面积同时腰斩。。。。。。

对于在做5G直放站或者卫星通讯终端的规划商来说，，，，，与其在分立器件的选型和调试上耗几个月，，，，，不如直接上RFSoC的评估板跑一轮，，，，，信号链路从十几级压缩到芯片内部，，，，，剩下的精力全放在算法和和谈上。。。。。。这才是射频信号处置该有的样子。。。。。。