芯动神州丨镜像与载波泄漏同时出现，芯动神州DAC2162-1200在片内逐项校正

　　零中频发射机开机后的第一张频谱图上，有用信号两侧通常会出现两组不在设计范围内的分量。一侧是镜像，另一侧是本振泄漏。它们不是外部干扰，而是正交调制链路自身失配的产物。零中频架构把有用信号直接放在本振频率上。I路与Q路一旦不完全相等，两路合成的旋转矢量就不再是一个正圆，反方向上会留下残留分量。直流失调则把本振本身搬到了输出端，成为载波泄漏。两组分量都落在发射频段之内。后级滤波器无法把它们与有用信号分开，抑制动作只能发生在信号合成之前。

　　一、失配与镜像抑制的换算关系

　　镜像抑制比由幅度失配与相位误差共同决定，两者的换算关系是固定的。设两路增益之比为g，相位偏离90°的角度为φ，则镜像抑制比为10lg[(1+g²−2gcosφ)/(1+g²+2gcosφ)]。按这一关系，相位误差1°对应的镜像抑制约为−41dB，幅度失配的影响与之大体相当。这个量级对窄带链路够用，宽带调制对镜像更为敏感。比数值更关键的是稳定性。器件匹配精度随温度与频率漂移，靠无源匹配守住的数字很难在全温全频段内保持。校正量需要可写、可读、可复现。

　　二、校正量落在寄存器里

　　DAC2162-1200为双通道、16位、最高1200MSPS数模转换器，输出为差分电流，可直接与模拟正交调制器对接。手册把针对直接变频应用的调整能力写成了一组寄存器参数。I路与Q路的相位调整字各10位，位于地址0x38至0x3B;两路直流失调字各16位，位于0x3C至0x3F。满幅电流调整字与双辅助DAC的数据字同为10位，前者位于0x40、0x41与0x44、0x45，后者位于0x42、0x43与0x46、0x47。辅助DAC集成在片内，电流方向与极性均可由寄存器设定，用于失调补偿与增益匹配。相位与幅度两项分别对应镜像抑制的两个维度，直流失调一路直接对应载波泄漏。数据通路控制寄存器0x1B提供旁路NCO、选择边带、旁路相位补偿与直流失调等选项，便于逐项确认校正效果。片内复数调制器带频率调谐字寄存器0x30至0x33与相位偏移寄存器0x34、0x35。信号在上变频之外还需要滤波。2×、4×、8×插值器配合HB1至HB3三组半带滤波器，把镜像分量挡在输出之前。

　　三、输出级的动态性能数据

　　校正解决的是镜像与载波泄漏，调制质量另由输出级的动态性能决定。手册给出的单载波W-CDMA邻道泄露比为82dBc，测试中频122.88MHz。无杂散动态范围在200MSPS、50MHz输出条件下为80dBc;交调失真在800MSPS、100MHz输出条件下为81dBc。噪声频谱密度在800MSPS、80MHz输出条件下为−164dBm/Hz，输出频率抬升时底噪不随之恶化。输出级为差分电流。满量程电流可在8.7mA至31.7mA之间编程，输出顺从电压范围为−1.0V至+1.0V，可与变压器或差分运放直接匹配。内部1.2V基准与双辅助DAC均在片内，基准器件与失调校正支路可以一并从板上省去。

　　四、接口与时钟留出的余量

　　校正量写入之后，下一组约束来自数据接口与采样窗口。DAC2162-1200的LVDS数据端口支持字、字节与半字节三种格式，分别占用16位、8位与4位数据总线。数据附带一个参考位DCI，用于生成双数据率采样时钟。字节与半字节模式下，FRAME信号指示当前数据送往I路还是Q路。数据总线的采样点名义上落在DCI每一个边沿之后350ps，并带有±300ps的不确定度。接口时序的余量由此成为一个需要主动处理的问题。DCI延迟寄存器0x16提供四档采样窗口位置，档位越高，保持时间余量越大。时钟一侧，片内集成低噪声锁相环时钟倍频器，参考时钟频率在PLL模式下覆盖15.625MHz至600MHz。时钟到模拟输出的延迟为7个时钟周期。两种端口组织方式下的延迟都是固定的，多通道之间的对齐关系可以预先核算。多片同步由0x10至0x13四个寄存器承担：使能与平均次数、相位请求、失锁与锁定状态、相位回读。回读采用6.2格式，多通道阵列可以据此核对各片之间的相位关系。链路的可观测性同样有对应寄存器。0x15记录LVDS各信号的高低电平状态，0x17至0x19给出FIFO相位与深度。片内温度由0x48至0x4A读出，采样误差检测由0x67至0x73完成，结果均可经串行端口回读。

　　五、校正能力的适用位置

　　这组校正量服务于零中频架构，直接变频发射机是其典型落点。基站远端单元与有源天线单元把发射通道放在天线近端，通道数多、每通道的模拟器件预算有限。校正量写进寄存器之后，外部支路可以取消。点对点微波与宽带无线接入的发射机同样使用零中频结构，宽带调制对镜像抑制的要求使可调校正的价值更明显。在软件无线电平台上，通道频点与调制方式时常变更。校正量随配置一起写入，更换工作模式不必重新调整模拟支路。多通道阵列中，每一片器件的相位与失调由各自寄存器独立设定，通道之间的差异可以在产线逐个校准并留存记录。

　　六、供货与支持

　　DAC2162-1200QN为72引脚QFN封装，工作温度范围−40°C至+85°C，168只托盘包装，符合ROHS要求。配置接口为四线式串行端口，支持单字节与多字节传输，MSB与LSB两种优先格式均可选。校正量的写入是一串寄存器写操作，可在既有基带平台的配置序列中增加对应条目，数据通路与时钟结构无须改动。评估板、参考原理图与配置序列范例齐备，本土FAE团队可提供链路评估、接口时序对齐与量产导入支持。