图2. 高中频（集成TRx），带宽最高100 MHz。
作为卫星通信系统多个用户的集线器，这些系统可能要同时处理多个载波信号。这种情况下，每个接收器的带宽或带宽/功率就变得非常重要。图3所示信号链采用一款高速ADC，即AD9208，这是最近发布的一款高采样速率ADC，可以数字化最高1.5 Ghz的瞬时带宽。在本例中，为了实现1 Ghz的瞬时带宽，中频被置于4.5 GHz。这里可实现的带宽取决于位于ADC之前的抗混叠滤波器的滤波要求，但一般局限于奈奎斯特区的~75%（采样速率的一半）。
图3. 用GSPS ADC单下变频至高中频。
在要求最高瞬时带宽并且可能以牺牲CNR为代价的系统中，可以采用图4所示信号链。该信号链采用一个I/Q混频器，即HMC8191HMC8191，其镜像抑制性能为~25 dBc。在这种情况下，镜像抑制性能受到I和Q输出通道间幅度和相位平衡的限制。在不采用更先进的正交误差校正(QEC)技术的情况下，这是该信号链的限制因素。该信号链的性能总结见表1。需要注意的是，NF和IP3性能与其他选项类似，但功率/GHz指标则为三者中最低，并且从任意时间可以利用的带宽量来看，其尺寸也属最佳状态。
图4. 用I/Q混频器和GSPS ADC实现直接变频。
这里给出的三种接收选项如下表所示，但需要注意的是，该表并未列出全部可能选项。这里的总结旨在展示各种信号链选项之间的差异。在任何给定系统中，最终的最优信号链既可能是三者之一，也可能是任意选项的综合运用。
表1. Ka频段接收器详情比较
另外，虽然表中只显示了接收器端的情况，但发射器信号链也存在类似的折衷情况。一般地，系统从超外差架构转向直接变频架构后，需要在带宽与性能之间进行折衷。
数据接口
在数据被ADC或收发器数字化以后，必须通过数字接口交给系统处理。这里提到的所有数据转换器都采用了高速JESD204b标准，从数据转换器接收信号，然后把信号打包组帧，再通过少量走线进行传输。芯片的数据速率因系统要求而异，但这里提到的所有器件都有用于抽取和频率转换的数字功能，能够适应不同数据速率，以满足不同系统要求。该规格在JESD204b通道上最高支持12.5 GSPS的速率，传输大量数据的高带宽系统即充分利用了这一点。有关这些接口的详细描述请参阅AD9208和AD9371的数据手册。另外，FPGA的选择必须考虑该接口。供应商（如Xilinx®和Altera®）提供的许多FPGA目前已经在其器件中集成该标准，为与这些数据转换器的集成提供了便利条件。
结论
本文详细介绍了各种折衷情况，并就Ka频段卫星通信系统适用的信号链列举了一些例子。还介绍了几种架构选项，包括利用集成式收发器AD9371的高中频单次变频选项，用GSPS ADC取代集成收发器以提高瞬时带宽的类似架构，以及可以提高带宽但会降低镜像抑制性能的直接变频架构。介绍的信号链虽然可以直接使用，但建议以其为基础进行设计。根据具体的系统级应用，会出现不同的要求，随着设计工作的推进，信号链的选择会越来越明晰。
