1 系统说明

相控阵天线和数字波束成形 (DBF) 都是卫星应用中的关键技术，能够提高星载雷达成像和宽带卫星通信系统等许多卫星应用的性能。与模拟波束成形不同，数字波束成形通常每个天线元件需要一组数据转换器，进而需要精确同步。数字波束成形可以提升性能并提高灵活性，从而支持新的工作模式。这方面的一个例子是高分辨率合成孔径雷达，这是一种新型雷达技术，最初由 NASA-ISRO 用在名为 SweepSAR 的 NISAR 项目内的航天类应用中。波束成形也是 5G 移动宽带领域的核心构建块。在这种情况下，5G 传输是地面传输还是星载传输几乎没有区别。与雷达应用类似，5G 中的波束成形也受益于数字化，这两个应用领域的时钟要求非常相似。

图 1-1 时钟子系统

此参考设计侧重于支持 JESD204B 的高速 GSPS ADC12DJ3200QML-SP 数据转换器的时钟子系统。此设计展示了一个多通道相位同步时钟平台，可用于对各个元件具有精确同步要求的应用。在最基本的形式中，该设计有两个用于演示目的的高速通道。图 1-1 显示了设计的框图。时钟系统分为三个主要部分：输入时钟选择器和时钟基准缓冲器 CDCLVP111-SP、抖动消除器和时钟分配 LMK04832-SP，以及采样时钟倍频器 LMX2615-SP。该系统的核心是 LMK04832-SP。该器件消除了传入时钟的抖动并创建了稳定的时钟框架。LMK04832-SP 还提供 FPGA 时钟和 SYSREF 信号。对于 LMX2615-SP 时钟倍频器的输入时钟，该参考设计可以配置为使用 LMK04832-SP 的时钟输出或输入时钟基准缓冲器 CDCLVP111-SP 的输出。当传入时钟具有非常低的相位噪声时，将 LMX2615-SP 连接到 CDCLVP111-SP 可为 ADC 提供最低的输出相位噪声。然后，LMX2615-SP 可以采用此基本时钟并使用分数乘法技术来生成高达 15GHz 的采样时钟，该时钟可调至亚赫兹精度。系统还会将 SYSREF 路由到 ADC 子系统。

该设计采用三个 LMX2615-SP 器件，但本文档仅使用其中的两个进行技术分析。因此，图中也仅展示了两个射频 PLL 合成器。第三个 LMX2615-SP 可用作下变频器的本地振荡器输入源等，来支持更高的输入频段或其他超外差原理。