HMC1197集成小数N分频PLL和VCO的宽带直接正交调制器技术手册

概述

HMC1197是一款集成小数N分频PLL和VCO RFIC的低成本、高线性度直接正交调制器，非常适合0.1至4.0 GHz的数字调制应用，包括：蜂窝/3G、LTE/WiMAX/4G、宽带无线接入和ISM电路。HMC1197 RFIC采用紧凑型7x7 mm (LP7) SMT QFN封装，只需极少的外部元件，为更复杂的双上变频架构提供为更复杂的双上变频架构提供了一种低成本替代解决方案。 RF输出端口为单端型并匹配至50 Ohms，无需外部元件。

HMC1197利用辅助LO输出（差分或单端）向多个目的地分配相同的频率和相位信号。 各增益设置可实现针对各输出的优质信号电平。

HMC1197利用外部VCO输入锁定外部VCO并针对MIMO无线电应用提供级联LO架构。 两个独立的电荷泵(CP)输出可实现独立的环路滤波器，针对集成和外部VCO进行优化，并实现操作过程中集成或外部VCO之间的无缝切换。 可编程RF输出相位特性可进一步调整并同步多个HMC1197相位，从而实现可扩展MIMO和波束成形无线电架构。

调制器LO输入上集成的可编程低通滤波器(LPF)可确保LO谐波对调制器边带抑制性能的贡献为零。 十六个可编程LPF频段可实现真正的宽带操作，无需外部频段特定谐波滤波硬件。

其它功能包括可配置LO输出静音功能。 HMC1197利用精确频率模式可产生频率误差为0 Hz的小数频率并同步频率变化，无需改变输出信号的相位。
数据表：*附件：HMC1197集成小数N分频PLL和VCO的宽带直接正交调制器技术手册.pdf

应用

• 多频段/多标准蜂窝BTS分集发射机
• 固定无线或WLL
• ISM收发器，900和2400 MHz
• GMSK, QPSK, QAM, SSB 调制器
• 多频段基站和中继器

特性

• 极低本底噪声：
  -160 dBm/Hz
• 出色的载波和边带抑制
• 极高线性度，+30 dBm OIP3
• 高输出功率，
  +10.5 dBm Output P1dB
• 高调制精度
• 鉴相器最高速率：
  100 MHz
• 低相位噪声：
  -110 dBc/Hz in Band Typical
• PLL FOM:
  -230 dBc/Hz整数模式
  -227 dBc/Hz小数模式
• 160 fs集成RMS抖动
  （10 kHz至20 MHz）
• 差分辅助LO输出
• 外部LO输入
• 精确频率模式：
  0 Hz小数频率误差
• 可编程RF输出相位
• 输出相位同步频率变化
• 输出相位同步
• 内部LO静音功能
• 48引脚7x7 mm QFN封装：
  49 mm²

逻辑图

电荷泵的简化框图如图38所示。CP由4个可编程电流源组成，两个控制CP增益(上调增益寄存器09h[13:7]和下调增益寄存器09h[6:0])，两个控制CP失调，失调幅度由寄存器09h [20:14]设置，方向由寄存器09h [21]=1(上调)和寄存器09h [22]=1(下调)选择。CP增益始终使用，而CP失调仅推荐用于小数工作模式。通常，CP上下增益设置设为相同的值(寄存器09h[13:7] =寄存器09h[6:0])。

参考输入级

基准电压缓冲器提供从外部基准电压源(通常基于晶振)到R分频器并最终到达鉴相器的路径。缓冲器有两种工作模式，由eg 08h[21]控制。高增益(寄存器08h[21] = 0)，推荐在200 MHz以下使用；高频(寄存器08h[21]= 1)，适用于200至350 MHz工作频率。缓冲器内部存在DC偏置，内部端接电阻为100ω。对于50ω匹配，应增加一个外部100ω接地电阻，之后是一个交流耦合电容(阻抗< 1ω)，然后连接到器件的XREFP引脚。低频时，建议使用相对方形的基准电压源来保持高输入压摆率。在更高的频率下，可以使用方波或正弦波。下表显示了不同参考频率的推荐工作范围。如果在这些区域之外工作，器件通常仍会工作，但参考路径相位噪声性能会下降。