原標題：利用采樣保持放大器和RF ADC從根本上擴展帶寬以突破X波段頻率

利用采樣保持放大器（THA）和射頻模數轉換器（RF ADC）可以從根本上擴展帶寬，以突破X波段頻率。以下是對這一過程的詳細分析：

一、背景與需求

隨著GSPS（每秒千兆次采樣）或RF ADC的出現，奈奎斯特域在短短幾年內增長了10倍，達到多GHz范圍。然而，為了達到X波段（12GHz頻率）的應用需求，仍然需要更多的帶寬。在許多應用中，特別是在國防與儀器儀表行業（以及無線基礎設施），對高頻率的原始模擬帶寬（BW）的需求遠遠超出了RF轉換器所能實現的水平。

二、采樣保持放大器（THA）的作用

1. 擴展帶寬：THA可以從根本上擴展帶寬，使其遠遠超出ADC的采樣帶寬，滿足苛刻高帶寬應用的需求。通過THA，可以實現超過10GHz的帶寬。

2. 改善高頻線性度：THA能夠顯著改善高頻線性度，與單獨的RF ADC相比，THA-ADC組件的高頻信噪比（SNR）得到提高。

3. 優化前端采樣：THA允許在某一精確時刻對頻率非常高的模擬/RF輸入信號進行采樣。這通過一個低抖動采樣器實現，并在更寬帶寬范圍內降低了ADC的動態線性度要求。

三、RF ADC的角色

RF ADC負責將模擬信號轉換為數字信號，是高速信號處理系統中的關鍵組件。隨著高速ADC技術的進步，人們對GHz區域內高速精確地分辨超高中頻（IF）的需求也在提高。RF ADC的性能和帶寬限制是設計高帶寬系統時需要考慮的關鍵因素。

四、THA與RF ADC的結合

1. 前端設計優化：在ADC前面使用單獨的THA來拓展模擬帶寬成為了一個理想的解決方案。這可以確保ADC對THA輸出波形的穩定保持模式部分進行采樣，從而準確表示輸入信號。

2. 延遲映射：開發采樣保持器和ADC信號鏈的一個關鍵挑戰是在THA捕獲采樣事件的時刻與應將其移到ADC上以對該事件重新采樣的時刻之間設置適當的時序延遲。這通常通過可變延遲線來實現，以確保兩個采樣系統之間的時序對準。

3. 性能提升：通過結合THA和RF ADC，可以實現模擬輸入帶寬的擴展、高頻線性度的改善以及高頻SNR的提高。這些性能提升對于雷達、儀器儀表和通信應用等需要高帶寬和高精度信號處理的領域至關重要。

五、具體應用與實例

ADI的THA系列產品（如HMC661和HMC1061）可以在18GHz帶寬范圍內提供精密信號采樣，在DC至超過10GHz的輸入頻率范圍內具有9到10位線性度、1.05mV噪聲和<70fs的隨機孔徑抖動性能。這些器件已被廣泛應用于擴展高速模數轉換和信號采集系統的帶寬和/或高頻線性度。

綜上所述，利用采樣保持放大器和RF ADC可以從根本上擴展帶寬以突破X波段頻率。這種方案結合了THA的帶寬擴展能力和RF ADC的高速采樣性能，為需要高帶寬和高精度信號處理的領域提供了有效的解決方案。