基于XC7Z100+AD9361的双收双发无线电射频板卡

一、板卡概述

    板卡基于Xilinx公司的SoC架构（ARM+FPGA）的ZYNQ7100芯片和ADI公司高集成度的捷变射频收发器AD9361，实现频谱范围70MHz~6GHz，模拟带宽200KHz~56MHz的宽频收发系统。ZYNQ7100支持千兆以太网、USB2.0、UART等接口，存储设备采用512MB容量的DDR3、32MB QSPI FLASH、8GB EMMC等。

二、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32bit 1GB 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/RX1、TX2/RX2 
     ●  外部参考时钟输入：REF_CLK_IN 
     ●  参考输出时钟：CLK_OUT 

板卡性能指标：

 

	No.	Items	Specifications	Remark
Tx	1	Frequency	70~6000MHz
	2	Bandwidth	Up to 56 MHz	real-time bandwidth, tunable
	3	Transmission	>5dBm	CW
	4	EVM	<1.5%	Typical:5dBm @20MHz bandwidth
	5	Gain Control Range	>80dB
	6	Gain Step	0.25 dB
	7	ACLR	< -45dBc	@ 0dBm LTE output
	8	Spurious	TBD
	9	SSB Suppression	35dBc
	10	LO Suppression	50dBc
	11	DAC Sample Rate (max)	61.44MS/s
	12	DAC Resolution	12bits
Rx	1	Frequency	70~6000MHz
	2	Bandwidth	Up to 56 MHz	real-time bandwidth, tunable
	3	Sensitivity:	-90dBm@20MHz	Noise Figure < 8dB
	4	EVM	<1.5%	@ -30dBm input
	5	Gain Control Range	>60dB
	6	Gain Step	1dB
	7	Blocking	TBD
	8	Noise Figure	<8dB	Maximum RX gain
	9	IIP3 (@ typ NF)	-25dBm
	10	ADC Sample Rate (max)	61.44MS/s
	11	ADC Resolution	12bits
	12	ADC Wideband SFDR	78dBc
	1	Voltage	3.3V
	2	ON/OFF TIME	<6uS	For TDD model
	3	Duplexing Model	TDD or FDD
	4	W/ GPSDO Reference	0.01ppb

 

物理特性

     ●  板卡供电：12V@2A 
     ●  尺寸：139x122x2mm； 
     ●  工作温度：工业级 -40℃～ +85℃。

 

三、软件系统 

 

参考ADI的整体软件架构：