HMC1190ALP6NE集成小数N分频PLL和VCO的宽带高IP3双通道下变频器技术手册

概述
HMC1190ALP6NE是一款集成PLL和VCO的高线性度宽带双通道下变频混频器，针对需要紧凑型、低功耗设计的多标准接收机应用进行优化。 HMC1190ALP6NE集成了宽带限幅LO放大器，可实现700 MHz至3800 MHz RF带宽应用，包括蜂窝/3G、LTE/WiMAX/4G。 与传统的窄带下变频器不同，HMC1190ALP6NE在RF频率范围同时支持高端和低端LO注入。 RF和LO输入端口内部匹配50 Ω。
数据表：*附件：HMC1190ALP6NE集成小数N分频PLL和VCO的宽带高IP3双通道下变频器技术手册.pdf

HMC1190A集成了LO和RF巴伦、具有使能控制功能的IF和LO放大器伦以及具有偏置控制接口的高线性无源混频器内核。 平衡无源混频器结合高线性度IF放大器架构，提供出色的LO至RF、LO至IF和RF至IF隔离性能。 HMC1190A具有9 dB低噪声系数和+24 dBm高IIP3，适合严苛的应用。 利用外部偏置控制引脚，可优化低至2.34 W（典型值）的功耗。 快速使能控制接口可进一步降低TDD应用功耗。

HMC1190A利用外部VCO输入锁定外部VCO并针对MIMO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HMC1190A相位，从而实现可扩展MIMO和波束成形无线电架构。

其它功能包括可配置LO输出静音功能和精确频率模式，HMC1190A利用该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，从而提高数字预失真环路的效率。 HMC1190A采用符合RoHS标准的6x6 mm QFN无引脚封装。

应用

• 多频段/多标准蜂窝BTS分集接收机
• GSM、3G和LTE/WiMAX/4G
• MIMO基础设施接收机
• 宽带无线电接收机
• 多频段基站和中继器
  特性
• 宽带操作，无需外部匹配
• 高端和低端LO注入操作
• 高输入IP3：+24 dBm
• 功率转换增益：8.9 dB
• 输入P1dB：11 dBm
• SSB噪声系数：9 dB
• 通道间隔离：55 dBc
• 独立使能/禁用混频器和PLL/VCO
• 单端RF输入端口
• 鉴相器最高速率：
  100 MHz
• 低相位噪声：
  -110 dBc/Hz（频段典型值）
• 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）
• 低噪底： -165 dBc/Hz
• 混频器低噪底： -161 dBc/Hz
• 集成VCO
• 外部VC输入，差分LO输出
• 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
• LO输出静音功能
• 紧凑型解决方案，6x6 mm无引脚QFN封装

压控振荡器自动校准（AutoCal）

HMC1190ALP6NE采用了步进调谐型压控振荡器（VCO）。步进调谐型VCO是一种具备数字可选电容组的VCO，通过接入或断开VCO谐振回路电容，可调整或“步进”VCO的标称中心频率。步进调谐型VCO能让用户将VCO的中心频率调整到所需的输出频率，同时使变容二极管的调谐电压保持在HMC1190ALP6NE电荷泵的中间调谐点附近。这使得锁相环（PLL）电荷泵能够在较宽的工作范围内对VCO进行调谐，且调谐电压较低，调谐灵敏度（kvco）也较低。

VCO开关通常由HMC1190ALP6NE利用自动校准功能自动控制。自动校准功能在内部状态机中实现，当设定新频率时，它会管理VCO子频段（电容选择）的选择。此外，VCO开关也可通过寄存器Reg_15h直接控制，用于测试或其他特殊用途。

要在闭环系统中使用步进调谐型VCO，必须对其进行校准，以便HMC1190ALP6NE知晓在所需输出频率下VCO的最佳开关位置。HMC1190ALP6NE支持步进调谐型VCO的自动校准（AutoCal）功能。AutoCal将VCO的调谐电压固定在电荷泵中间位置的最佳值，然后测量自由运行的VCO频率，同时搜索使输出频率最接近所需相位锁定频率的设置。该过程会生成一个锁定振荡器，其锁定在变容二极管的窄电压范围内。图67展示了步进调谐型VCO的典型调谐曲线。注意，调谐电压如何在很宽的输出频率范围内保持在窄范围内，实现快速频率跳变。

通常，每次改变频率时都会自动进行校准。这能确保根据时间和温度优化VCO开关设置。用户一般无需担心特定频率使用哪个开关设置，因为自动校准程序会处理这些。校准所需的精度会影响调谐VCO所需的时间。

评估印刷电路板（PCB）

应用中使用的电路板应采用射频（RF）电路设计技术。信号线的阻抗应为50欧姆，同时，封装的接地引脚和外露焊盘应直接连接到接地层，连接方式与图示类似。应使用足够数量的过孔将顶层和底层的接地层连接起来。所有与HMC1190A评估板相关的图纸，均可在产品的“评估套件”选项卡下获取，网址为www.analog.com/HMC1190A 。