自越南戰爭以來，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已經證明了它們的能力和安全性，但下一代MILCOM平臺將需要利用已經開發的更現代的通信技術來支持手機和Wi-Fi等商業平臺。MILCOM系統通常是手持式設備（對講機），帶有一鍵通（PTT）按鈕，用戶可以在需要中繼語音消息時按下該按鈕。未按下 PTT 按鈕時，可以從另一個對講機接收傳入的語音郵件。在兩個無線電之間傳遞的語音信息經過調制、加密、放大，并在兩名士兵之間無線傳輸。這些MILCOM對講機與商用手機或通信系統之間存在許多差異，表1中僅顯示了其中的一些差異。

下一代MILCOM平臺面臨的挑戰是保持這些關鍵差異中的幾個，同時縮小軍事和商業通信系統之間的一些差距。這些MILCOM平臺將需要通過添加數據和文本功能來改變純語音系統。這將能夠向戰場上的士兵提供地圖、圖像和視頻等數據。挑戰在于，更寬的帶寬給無線電平臺帶來了挑戰，主要是尺寸、重量和功率（SWaP）。MILCOM平臺使用的傳統射頻（RF）信號鏈不會在不消耗更多功率的情況下擴展到更寬的帶寬和數字調制方案，并且它們會增加尺寸和重量。SWaP的這種增長對士兵來說是不可接受的，他們需要一個更小，更強大的無線電，可以用最小的電池電量為長時間的任務供電。因此，下一代MILCOM平臺將需要新的RF信號鏈架構。

小尺寸無線電設計的一個革命是集成射頻收發器。集成收發器通過以多種方式重新分區無線電來減小尺寸和功耗。首先，RF和nalog器件可以轉移到數字域，例如RF濾波器成為數字濾波器。這些模塊的數字實現比RF模塊更高效，可編程性更強。其次，分立RF信號鏈通常是外差架構，需要多層頻率轉換、濾波、放大和數字采樣。集成收發器可以使用零中頻（ZIF）架構，從而大大減少信號鏈中所需的組件，特別是所需的濾波和放大級。移除這些級可減小尺寸和功耗。最后，ZIF架構可以更有效地利用數字轉換器，在寬帶系統中，數字轉換器會降低整體功耗。雖然商業平臺在過去十年中已經能夠利用ZIF收發器，但具有MILCOM適用功能的第一批產品直到最近幾年才上市。可用于MILCOM系統的最新收發器是ADRV9009，如圖1所示。

圖1.ADRV9009功能框圖

ADRV9009是一款CMOS收發器，具有多種MILCOM相關特性。首先，該器件是本機時間雙工器件 （TDD），這是 PTT 架構的典型工作方式，與器件中有兩個本地振蕩器 （LO） 相比，這可節省功耗。其次，集成LO支持收發器中的本地跳頻，無論是從頻率產生的角度來看，還是從校準的角度來看。第三，ADRV9009的可用帶寬可在20 MHz至200 MHz之間編程，支持一系列寬帶寬工作模式。第四，ADRV9009是一款與波形無關的收發器，這意味著它可以將RF傳送到位，對使用的波形沒有限制。這使得ADRV9009既能實現目前可用的波形，又能實現未來可能開發的波形。最后，ADRV9009在收發器中集成了多個輔助功能。自動增益控制（AGC）對于優化接收器動態范圍至關重要，ADRV9009具有一個范圍為30 dB的內部AGC環路。溫度傳感器、控制轉換器和通用輸出 （GPO） 也集成在器件中，從而節省了無線電系統的空間。

國防通信系統現代化是一項挑戰，需要跨一系列工程學科進行創新。然而，對于無線電電路的骨干網，集成收發器在提供單芯片解決方案方面取得了長足的進步，這些解決方案將集成大部分接收器和發射器信號鏈，同時保持跳頻、AGC 和升級到未來波形的能力等功能。將這些收發器作為無線電的核心模塊，將使下一代MILCOM無線電系統成為可能。

審核編輯：郭婷