ADL5961 9kHz至26.5GHz集成矢量网络分析仪前端技术手册

概述
ADL5961 是一款宽带、小尺寸矢量网络分析仪 （VNA） 前端由电阻双向电桥、 下变频混频器、可编程 IF 放大器和滤波器，以及 高度灵活的本振 （LO） 接口。该桥提供 >14 dB 的指向性，最高可达 17 GHz。一次传输线 从 RFIN 到 RFOUT 的宽带匹配为 50 Ω仅 1.1 dB 9 kHz 时直流附近损耗，26.5 GHz 时增加到 1.8 dB 损耗。

ADL5961 支持多种不同的 LO 接口配置 简化了 VNA 解决方案的时钟设计以及 该器件与模数转换器 （ADC） 的接口。 LO 接口中的分频器和乘法器使能 测量扫描超出 LO 源，支持在整个 26.5 GHz 频率下工作 使用 6 GHz 合成器的 ADL5961 的范围。IF 频率 偏置混控器，通过由 OFP 和 OFM 引脚，通过允许 扫描 RF 和 LO 接口以共享相同的频率源。 然后，IF 输出信号的频率由 驱动 OFP/OFM 接口的低频源。当此 接口以 ADC 采样频率驱动，分频 4 启用，它会自动将 IF 输出信号居中在第一个 奈奎斯特区。

具有可编程带宽的 IF 滤波器和 IF 放大器 具有可单独编程的增益，可实现同步动态 前向通道的 IF 输出信号的范围优化 （IFFP、IFFM） 和反向通道 （IFRP、IFRM）。IF 放大器 具有可调输出共模电平，足够的驱动 能力和宽输出电压摆幅，可实现直接接口 到各种 ADC。

ADL5961 中的所有配置和功能都是完全可编程的 通过 3 线串行外设接口 （SPI）。这 ADL5961 采用 3 mm × 4 mm、26 引脚基板栅格阵列 （LGA） 封装。
数据表：*附件：ADL5961 9kHz至26.5GHz集成矢量网络分析仪前端技术手册.pdf

应用

• 宽带、多端口矢量网络分析仪
• S 参数幅度和相位测量
• 在线射频功率测量
• 自动化测试设备
• 反射计
• 材料分析

特性

• 宽带集成双向桥
  • 原始方向性：1 GHz 时为 35.6 dB，18 GHz 时为 16.7 dB
  • 低插入损耗：1 GHz 时为 1.1 dB，18 GHz 时为 2.0 dB
  • 回波损耗：>12 dB（典型值）
• SPI 可配置 LO 接口
  • 除以 2;乘以 1、2 或 4
  • 偏移 LO 接口使能 fRF = fLO 的驱动
  • 单端或差动驱动
  • SYNC 功能 — 跨多个设备同步
• 高动态范围宽带 IF 信号路径
  • 1 MHz 至 100 MHz 的 SPI 可编程 IF 带宽
  • SPI 可编程 IF 增益，6 dB 步长
  • 外部可调输出共模电平
• 5 位 SPI 可读温度传感器
• 低功耗关断模式
• 3 mm × 4 mm、26 引脚 LGA

框图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息
AVCC、OVCC和OVDD引脚有独立的电源箝位，斜坡变化必须慢于100μs，以避免触发箝位。建议使用1 nF//4.7 uf电容对电源接口去耦，以抑制残余高频谐波。OVDD可以连接到SPI控制器的电源，从而无需SPl总线上的逻辑电平转换器。

RFIN和RFOUT接口
RFIN和RFOUT均为单端RF输入，特性阻抗为50ω。因为两个接口都是内部耦合的，所以当且仅当另一个接口RFOUT(或RFIN)以50ω端接时，RFIN(或RFOUT)处观察到的输入阻抗为50欧姆。两个引脚都通过双向电桥的6ω串联电阻进行内部DC耦合。这些引脚上必须使用DC隔直电容，以防止输入RF混频器去偏置。该电桥设计支持匹配条件下最高30 dBm的平均信号电平和最高35 dBm的峰值电平。在极端匹配条件下，接口上的信号电压必须保持在-5 V至+10 V范围内，例如开路会导致比匹配端接更大的电压摆幅。

为了实现最佳的电桥方向性，RFIN和FOUT都必须连接到精心匹配的50欧姆宽带传输线。如图61所示，接地共面波导(GCPW)是实现这一目的的合适方案。使用引脚2和引脚4 (AGND)作为rfin接口的RF返回路径，使用引脚18和引脚20作为RFOUT接口的返回路径。RFIN和RFOUTis之间需要一个接地屏蔽，以最大限度地减少电桥外部的相互作用，这也会影响测得的方向性。顶部接地层和底部接地层必须通过屏蔽层中RFIN和RFOUT之间以及GCPW接地回路导体边缘周围尽可能多的过孔连接。