4. 接收链路架构与信号流
ADI 的射频收发器（如 AD9361/AD9364、AD9371、ADRV9002/9009 等）把接收链路的大部分模拟前端集成在单芯片内。理解这条链路的关键，不是记住每个模块的名字，而是看清信号在每一级经历了什么变换：频率如何搬移、增益在哪里分配、阻抗如何匹配、带宽由谁决定、量化在哪里发生。只有把这条“信号流”在脑中串起来，配置寄存器时才知道每个参数在影响哪一级。
一、接收链路的整体信号流
以典型的零中频（Zero-IF）或低中频架构为例，射频信号从天线进入后，依次经过：LNA（低噪声放大器）→ 混频器（Mixer）→ TIA（跨阻放大器）→ 模拟低通滤波器（LPF）→ ADC，随后进入数字域做抽取、滤波和增益校正。这条链路的核心任务可以概括为三件事：把微弱信号放大到 ADC 能分辨的电平、把射频搬移到基带、把带外干扰滤掉以避免混叠。
需要先明确一个参照约定：本文所述“增益”均指从天线端口到 ADC 输入端的电压增益，单位为 dB；“频率”以本振（LO）为参考，正频率表示高于 LO，负频率表示低于 LO。零中频架构下，射频与本振同频，混频后信号落在直流附近，正负频率分别对应 I/Q 两路的基带分量。
二、LNA：噪声与增益的第一道关口
LNA 位于链路最前端，它的噪声系数几乎直接决定整机灵敏度。ADI 收发器内部通常提供多档 LNA 增益（例如 AD9361 的接收增益表覆盖约 0～76 dB，其中 LNA 段约占前 30 dB）。配置时通过 RX_GAIN 相关寄存器选择手动增益索引或自动增益控制（AGC）模式。手动模式下，增益索引每增加 1，实际增益变化约 1 dB（具体步进以数据手册为准）。
实际调试中，判断 LNA 档位是否合适，可以观察两个量：一是 ADC 输入端的信号电平是否接近但不超过满量程（避免削顶），二是当输入信号减小 10 dB 时，解调信噪比是否仍能保持。如果 LNA 增益过高，强信号会导致 ADC 饱和，表现为 EVM 突然恶化；如果过低，弱信号被 ADC 量化噪声淹没，表现为灵敏度不足。
三、混频器与 TIA：频率搬移与电流—电压转换
混频器把射频信号与本振（LO）相乘，完成频率搬移。零中频架构下，LO 频率等于射频载波频率，输出为 I/Q 两路基带信号。混频器本身通常不提供电压增益，其输出是电流形式，因此需要 TIA 把电流转换为电压，并提供一定的增益和低通滤波。
TIA 的反馈网络决定了它的带宽和增益。在 ADI 收发器中，TIA 的反馈电容和电阻可通过寄存器调节，从而改变基带带宽。例如，当接收信号带宽为 20 MHz 时，TIA 与后级 LPF 共同构成的低通截止频率应略大于 10 MHz（基带单边带宽），以保留信号边带同时抑制带外噪声。若截止频率设得过低，信号高频分量被衰减，表现为 EVM 恶化；设得过高，则带外噪声进入 ADC，降低信噪比。
四、模拟低通滤波器：抗混叠的最后一道防线
模拟 LPF 位于 ADC 之前，主要作用是抗混叠。根据采样定理，ADC 采样率 fs 下，高于 fs/2 的频率成分会折叠回基带。因此 LPF 的截止频率必须小于 fs/2，并留有一定过渡带。ADI 收发器通常提供多档 LPF 带宽设置，通过寄存器选择（如 AD9361 的 RX_TIA 和 RX_LPF 相关字段）。
配置时的一个实用原则是：LPF 截止频率取信号带宽的 0.7～1.0 倍（基带单边），同时确保在 fs/2 处至少有 20～30 dB 的衰减。例如，信号带宽 20 MHz、采样率 61.44 MHz 时，fs/2 = 30.72 MHz，LPF 截止频率可设为 10～14 MHz，这样在 30.72 MHz 处衰减已足够大。
五、ADC：量化与数字接口
ADC 把模拟基带信号转换为数字码流。ADI 收发器内部 ADC 通常为 12 位左右，采样率由数字接口时钟决定。ADC 的满量程输入决定了链路的最大可承受信号电平。配置时需要关注两个参数：采样率和满量程。采样率通过时钟芯片或内部 PLL 设置，满量程则与 ADC 的参考电压有关，通常不需要用户直接调整，但可以通过调整前级增益来间接控制信号是否接近满量程。
判断 ADC 是否工作正常，可以观察数字接口输出的数据是否出现大量 0x000 或 0xFFF（削顶或底噪），以及 EVM 是否随输入功率线性变化。如果输入功率增加 10 dB 而数字输出幅度不变，说明 ADC 已经饱和，需要降低前级增益。
六、配置示例与参数关系
下面给出一个接收链路的配置示例（参数为合理假设，用于说明配置逻辑，非实测结果）：
目标：接收 2.4 GHz 信号，带宽 20 MHz，采样率 61.44 MHz
步骤：
1. 设置 LO = 2400 MHz（零中频）
2. LNA 增益索引 = 30（约 30 dB）
3. TIA 反馈电容 = 2 pF，对应基带带宽约 12 MHz
4. LPF 截止频率 = 12 MHz
5. ADC 采样率 = 61.44 MHz
6. 数字抽取因子 = 2，输出速率 30.72 MHz
预期信号电平：
天线输入 -80 dBm → LNA 输出 -50 dBm → TIA 输出 -30 dBm
→ LPF 输出 -30 dBm → ADC 输入约 -30 dBm（满量程 0 dBm 附近）这个示例说明：增益分配不是孤立的，LNA 增益、TIA 增益、LPF 带宽和 ADC 采样率必须协同设置。如果 LNA 增益提高 10 dB，而 TIA 或 LPF 没有相应调整，ADC 可能饱和；如果 LPF 带宽设得过窄，信号高频分量被削掉，EVM 会变差。
七、小结
ADI 收发器的接收链路是一条从天线到数字后端的完整信号通路，LNA、混频器、TIA、LPF、ADC 各自承担不同的信号处理任务。配置的核心是让每一级的增益、带宽和电平相互匹配：LNA 决定噪声和灵敏度，混频器完成频率搬移，TIA 完成电流—电压转换和部分增益，LPF 负责抗混叠，ADC 完成量化。理解这条信号流，才能在寄存器配置和调试中快速定位问题。