LTC5569 300MHz至4GHz 3.3V双通道有源下变频混频器技术手册

概述
LTC5569 双通道有源下变频混频器专为要求低功率和小尺寸的分集和 MIMO 接收机应用而优化。 每个混频器包括一个独立的 LO 缓冲器放大器、有源混频器内核以及偏置电路和使能引脚。 该 IC 的对称性可确保给每个混频器施加一个相位和幅度相干的 LO。

RF 输入在 1.4GHz 至 3.3GHz 的范围内 50Ω 匹配，并可利用简单的外部匹配处理轻松实现针对较高或较低 RF 频率的匹配。 LO 输入在 1GHz 至 3.5GHz 的范围内 50Ω 匹配，即使在一个混频器被停用或者两个混频器均被停用的情况下也不例外。 利用简单的外部匹配处理可很容易地使 LO 输入实现针对较高或较低频率 (低至 350MHz) 的匹配。 低电容差分 IF 输出可在高达 1.6GHz 的频率条件下使用。
数据表：*附件：LTC5569 300MHz至4GHz 3.3V双通道有源下变频混频器技术手册.pdf

应用

• 无线基础设施分集接收机
• MIMO (多输入多输出) 基础设施接收机
• 远程射频单元

特性

• 高 IIP3：26.8dBm (在 1950MHz)
• 2dB 转换增益
• 低噪声指数：11.7dB (在 1950MHz)
• 在 5dBm 隔离条件下噪声指数 (NF) 为 17dB
• 44dB 通道隔离
• 低功率：3.3V/600mW 总值
• 非常小的解决方案外形尺寸
• 用于每个混频器的使能引脚
• 宽 IF 频率范围
• 在所有模式中 LO 输入 50Ω 匹配
• -40℃ 至 105℃ 工作温度范围
• 16 引脚 (4mm x 4mm) QFN 封装

典型应用

引脚配置

引脚功能

• RFA/RFB（引脚1/引脚4） ：分别为A混频器和B混频器的单端射频输入引脚。这些引脚内部连接到集成射频变压器的初级绕组，其初级绕组对地直流电阻较低。当射频信号源存在直流电压时，需使用串联隔直电容。在混频器启用的情况下，射频输入在1.4GHz至3.3GHz范围内为50Ω阻抗匹配。使用外部匹配时，工作频率低至300MHz或高达4GHz也是可行的。
• GND（引脚2、3、10，外露焊盘引脚17） ：接地引脚。这些引脚必须焊接到电路板上的射频接地层。封装的外露焊盘金属层可提供与接地层的电气连接，并且有助于良好的散热。
• LO（引脚11） ：单端本振输入引脚。该引脚内部连接到集成变压器的初级绕组，其初级绕组对地直流电阻较低。需使用串联隔直电容，以避免损坏内部变压器。该输入在1GHz至3.5GHz范围内为50Ω阻抗匹配，即使两个混频器都禁用也如此。使用外部匹配时，工作频率低至350MHz或高达4500MHz也是可行的。
• ENA/ENB（引脚12/引脚9） ：分别为A混频器和B混频器的使能引脚。当输入电压大于2.5V时，混频器启用；当输入电压小于0.3V时，混频器禁用。典型的输入电流小于30μA。这些引脚内部有下拉电阻。
• VccA/VccB（引脚13/引脚8） ：分别为A混频器和B混频器的电源引脚。这些引脚必须连接到经过稳压的3.3V电源，并在引脚附近连接旁路电容。每个引脚的典型直流电流消耗为34mA。
• IFA+/IFA-（引脚15/引脚14），IFB+/IFB-（引脚6/引脚7） ：分别为A混频器和B混频器的集电极开路差分中频输出引脚。这些引脚必须通过阻抗匹配电感或变压器中心抽头连接到Vcc电源。每个引脚的典型直流电流消耗为28mA。
• BIASA/BIASB（引脚16/引脚5） ：这些引脚可用于调整混频器的直流电源电流，A混频器和B混频器对应的典型开路直流电压分别为2V和2.2V。为获得最佳性能，这些引脚应开路。

框图

应用信息

简介

LTC5569集成了两个相同、对称的双平衡有源混频器，具有公共本振（LO）输入、独立的射频（RF）输入和独立的中频（IF）输出。有关每个引脚功能的描述，请参见“引脚功能”和“框图”部分。图1展示了测试电路原理图，其中包含了实现数据手册规定性能所需的所有外部组件。可能会使用一些额外的组件来调整直流电源电流或频率响应，具体将在以下部分讨论。

LO和RF输入均为单端输入，IF输出为差分输出。可采用低侧或高侧LO注入。如图1所示的测试电路，利用了一个带通IF输出匹配电路和一个8:1变压器，以实现50Ω单端IF输出。评估板布局如图2所示。

RF输入

A通道混频器RF输入的简化原理图如图3所示。B通道与之相同，为简洁起见未展示。如图所示，集成RF变压器初级绕组的一端连接到引脚1，另一端在内部直流接地。因此，如果RF信号源存在直流电压，则需要一个串联隔直电容（C1）。初级绕组的直流电阻约为4Ω。RF变压器的次级绕组内部连接到RF缓冲放大器。

在1400MHz至3300MHz范围内，RF输入通过每个输入上的2.7pF串联电容实现50Ω匹配。通过添加图3中所示的并联电容C3，可轻松实现对更高频率的RF匹配。对于低于500MHz的RF频率，需使用串联电容。