軍事通信（MILCOM）一直是部署士兵的支柱。雖然這些單元幾十年來(lái)已經(jīng)證明了它們的能力和安全性，但下一代MILCOM平臺(tái)將需要利用已經(jīng)開發(fā)的更現(xiàn)代的通信技術(shù)來(lái)支持手機(jī)和Wi-Fi等商業(yè)平臺(tái)。

用于軍事通信（MILCOM）的系統(tǒng)通常是手持設(shè)備（對(duì)講機(jī)），帶有一鍵通（PTT）按鈕，用戶可以在需要中繼語(yǔ)音消息時(shí)按下該按鈕。未按下 PTT 按鈕時(shí)，可以從另一個(gè)對(duì)講機(jī)接收傳入的語(yǔ)音郵件。在兩個(gè)無(wú)線電之間傳遞的語(yǔ)音信息經(jīng)過(guò)調(diào)制、加密、放大，并在兩名士兵之間無(wú)線傳輸。這些MILCOM對(duì)講機(jī)與商用手機(jī)或通信系統(tǒng)之間存在許多差異，表1中僅顯示了其中的一些差異。

表 1|MILCOM和商業(yè)通信系統(tǒng)之間的對(duì)比。

下一代MILCOM平臺(tái)面臨的挑戰(zhàn)是保持這些關(guān)鍵差異中的幾個(gè)，同時(shí)縮小軍事和商業(yè)通信系統(tǒng)之間的一些差距。這些MILCOM平臺(tái)將需要通過(guò)添加數(shù)據(jù)和文本功能來(lái)改變純語(yǔ)音系統(tǒng)。這種轉(zhuǎn)變將使地圖、圖像和視頻等數(shù)據(jù)能夠交付給戰(zhàn)場(chǎng)上的士兵。問題在于，更寬的帶寬給無(wú)線電平臺(tái)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，主要是尺寸、重量和功率（SWaP）。

MILCOM平臺(tái)使用的傳統(tǒng)射頻（RF）信號(hào)鏈將無(wú)法在不消耗更多功率的情況下擴(kuò)展到更寬的帶寬和數(shù)字調(diào)制方案，并且它們的尺寸和重量也會(huì)增加。SWaP的這種增長(zhǎng)對(duì)士兵來(lái)說(shuō)是不可接受的，他們需要一個(gè)更小，更強(qiáng)大的無(wú)線電，可以用最小的電池電量為長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)供電。因此，下一代MILCOM平臺(tái)將需要新的RF信號(hào)鏈架構(gòu)。

縮小無(wú)線電設(shè)計(jì)

小尺寸無(wú)線電設(shè)計(jì)的一個(gè)革命是集成RF收發(fā)器。集成收發(fā)器通過(guò)以多種方式重新分區(qū)無(wú)線電來(lái)減小尺寸和功耗。首先，RF和模擬器件可以轉(zhuǎn)移到數(shù)字域——例如，RF濾波器成為數(shù)字濾波器。這些模塊的數(shù)字實(shí)現(xiàn)比RF模塊更高效，可編程性更強(qiáng)。

其次，分立RF信號(hào)鏈通常是外差架構(gòu)，需要多層頻率轉(zhuǎn)換、濾波、放大和數(shù)字采樣。集成收發(fā)器可以使用零中頻（ZIF）架構(gòu)，從而大大減少信號(hào)鏈中所需的組件，特別是所需的濾波和放大級(jí)。移除這些級(jí)可減小尺寸和功耗。

最后，ZIF架構(gòu)是數(shù)字轉(zhuǎn)換器的更有效使用，在寬帶系統(tǒng)中，數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以驅(qū)動(dòng)整體功耗。雖然商業(yè)平臺(tái)在過(guò)去十年中已經(jīng)能夠利用ZIF收發(fā)器，但具有MILCOM適用功能的首批產(chǎn)品僅在過(guò)去幾年才上市。

MILCOM無(wú)線電電路的骨干需要的是集成收發(fā)器，它在提供單芯片解決方案方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，這些解決方案將集成大部分接收器和發(fā)射器信號(hào)鏈，同時(shí)保持跳頻、AGC和升級(jí)到未來(lái)波形的能力等功能。將這些收發(fā)器作為無(wú)線電的核心模塊，將使下一代MILCOM無(wú)線電系統(tǒng)成為可能。

圖1|ADRV9009功能框圖

ADRV9009（圖1）是一款CMOS收發(fā)器，具有多種適合MILCOM的特性。首先，該設(shè)備是本機(jī)時(shí)間雙工設(shè)備 （TDD），這是 PTT 架構(gòu)通常的工作方式;與器件中有兩個(gè)本地振蕩器 （LO） 相比，這種設(shè)置可節(jié)省功耗。集成LO支持收發(fā)器中的本地跳頻，無(wú)論是從頻率生成角度還是從校準(zhǔn)角度。

可用帶寬可在 20 MHz 和 200 MHz 之間編程，從而實(shí)現(xiàn)一系列寬帶寬工作模式。它也與波形無(wú)關(guān)，這意味著它將RF傳送到位，對(duì)使用的波形沒有限制;這將允許實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在可用的波形和將來(lái)引入的波形。最后，ADRV9009在收發(fā)器中集成了多個(gè)輔助功能。自動(dòng)增益控制（AGC）對(duì)于優(yōu)化接收器動(dòng)態(tài)范圍至關(guān)重要，ADRV9009具有一個(gè)范圍為30 dB的內(nèi)部AGC環(huán)路。溫度傳感器、控制轉(zhuǎn)換器和通用輸出 （GPO） 也集成在器件中，以節(jié)省 MILCOM 無(wú)線電系統(tǒng)的空間。

審核編輯：郭婷