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无源发射-接收混频器 IC 中的宽带 LO 噪声
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2022-11-18
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介绍介绍理想情况下，蜂窝基站发射机应在其自己的频率分配范围内发射所有功率。这带来了挑战，即使没有由于功率放大器而导致的频谱再增长。上变频发射信号中存在的宽带残余相位噪声本底会导致与接收器共址困难。这种宽带噪声的水平明显低于近距离相位噪声，但它的水平足以使位于同一位置的接收器震耳欲聋。在基站发射器中使用的传统分立式无源二极管或 FET 混频器内核中，LO 端口与 50Ω 匹配，并且可以在将 LO 信号应用到 LO 端口之前滤除宽带噪声。在提供内部本地振荡器驱动级的集成混频器和调制器解决方案中，内部电路降低了宽带输入噪声。上变频信号占据本地振荡器缓冲器输出的频谱边缘和底部。在 LO 缓冲器中指定和设计较低的宽带噪声会产生较低的带外传输噪声。这将减轻前端设备中高 Q 值发射滤波器和双工器滤波器的抑制要求。理想情况下，蜂窝基站发射机应在其自己的频率分配范围内发射所有功率。这带来了挑战，即使没有由于功率放大器而导致的频谱再增长。上变频发射信号中存在的宽带残余相位噪声本底会导致与接收器共址困难。这种宽带噪声的水平明显低于近距离相位噪声，但它的水平足以使位于同一位置的接收器震耳欲聋。在基站发射器中使用的传统分立式无源二极管或 FET 混频器内核中，LO 端口与 50Ω 匹配，并且可以在将 LO 信号应用到 LO 端口之前滤除宽带噪声。在提供内部本地振荡器驱动级的集成混频器和调制器解决方案中，内部电路降低了宽带输入噪声。上变频信号占据本地振荡器缓冲器输出的频谱边缘和底部。在 LO 缓冲器中指定和设计较低的宽带噪声会产生较低的带外传输噪声。这将减轻前端设备中高 Q 值发射滤波器和双工器滤波器的抑制要求。蜂窝基站接收器在接收弱带内信号时必须处理高电平阻塞干扰。阻塞信号在混频器核心与本地振荡器中的噪声相互混合，并增加 IF 输出信号带内的本底噪声。本说明回顾了基站混频器 IC 和混频器中的噪声，并指定了一个参数来解决接收器用作下变频器时的单音脱敏和用作上变频器时的带外宽带传输噪声。蜂窝基站接收器在接收弱带内信号时必须处理高电平阻塞干扰。阻塞信号在混频器核心与本地振荡器中的噪声相互混合，并增加 IF 输出信号带内的本底噪声。本说明回顾了基站混频器 IC 和混频器中的噪声，并指定了一个参数来解决接收器用作下变频器时的单音脱敏和用作上变频器时的带外宽带传输噪声。基站混频器基站混频器无源二极管和 FET 环形混频器一直是基站接收器的主力军。这些设备需要大型外部本地振荡器驱动器（大于 17 dBm）才能实现高 IP3。无源二极管和 FET 环形混频器一直是基站接收器的主力军。这些设备需要大型外部本地振荡器驱动器（大于 17 dBm）才能实现高 IP3。图1图1展示了如何在基站接收器中使用无源分立混频器。它们与驱动表面声波 (SAW) 滤波器的分立 IF 放大器一起工作，并且需要来自分立 LO 缓冲放大器的驱动。尽管可以使用具有增益的有源 IC Gilbert 混频器，但它们不能满足基站苛刻的线性度和噪声要求 [2,3]。然而，最近出现了一些新的硅混频器 IC [7]，它们具有非常高的线性度 (IP3 = 34dBm) 和低噪声 (NF = 7dB)，可以满足基站的要求。这些混频器具有内部本地振荡器驱动器，无需大信号、外部驱动放大器。与吉尔伯特电池对应物不同，基于无源混频器的 IC 是互易器件。它们可以用作上变频器和下变频器。通过级联 IF 放大器，它们可产生高 IP3 (26dBm) 和低 NF (<10dB)，展示了如何在基站接收器中使用无源分立混频器。它们与驱动表面声波 (SAW) 滤波器的分立 IF 放大器一起工作，并且需要来自分立 LO 缓冲放大器的驱动。尽管可以使用具有增益的有源 IC Gilbert 混频器，但它们不能满足基站苛刻的线性度和噪声要求 [2,3]。
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