LT5578 0.4GHz至2.7GHz高线性度上变频混频器技术手册

概述
LT5578 混频器是一款高性能上变频混频器，专为 0.4GHz 至 2.7GHz 范围内的频率而优化。 单端 LO 输入和 RF 输出端口简化了电路板布局，并降低了系统成本。 该混频器仅需 -1dBm 的 LO 功率，而且，平衡设计产生了至 RF 输出的低 LO 信号泄漏。 在 1.9GHz 工作频率条件下，LT5578 提供了 -0.7dB 的转换增益、24.3dBm 的高 OIP3 和一个 -158dBm/Hz 的低噪声层 (在 -5dBm RF 输出信号电平条件下)。

LT5578 提供了无源混频器的一种高性能替代方案。 与具有转换损耗并需要高 LO 驱动电平的无源混频器不同，LT5578 可在低得多的 LO 输入电平条件下提供转换增益，而且对 LO 功率电平变化不太敏感。 较低的 LO 驱动电平要求，再加上卓越的 LO 泄漏性能，将降低输出信号的 LO 信号污染。
数据表：*附件：LT5578 0.4GHz至2.7GHz高线性度上变频混频器技术手册.pdf

应用

• GSM 900PCS/1800PCS 和 W-CDMA 基础设施
• LTE (长期演进) 和 WiMAX 基站
• 无线转发器
• 公共安全无线电

特性

• 高输出 IP3：
  • 27dBm (在 0.9GHz)
  • 24.3dBm (在 1.95GHz)
• 低噪声层：-158dBm/Hz (POUT = -5dBm)
• 高转换增益：1.4dB (在 0.9GHz)
• 噪声系数：8.6dB
• 低 LO 至 RF 泄漏：-43dBm
• 单端 RF 和 LO 端口
• 低 LO 驱动电平：-1dBm
• 单 3.3V 电源
• 5mm x 5mm QFN24 封装 (引脚与 LT5579 兼容)

引脚配置描述

引脚功能

• GND（引脚1、2、5 - 7、12 - 14、16 - 21、23、24） ：接地引脚。这些引脚内部连接到外露焊盘，应焊接到印刷电路板上的低阻抗射频地。
• IF⁺、IF⁻（引脚3、4） ：差分中频输入引脚。共模电压默认内部设置为565mV。每个引脚的直流电流由外部电阻值决定，每个引脚的最大直流电流为45mA。
• Vcc（引脚8 - 11） ：芯片电源引脚。这些引脚内部相连，典型电流消耗为152mA。这些引脚应通过外部旁路电容（1000pF、100pF和10pF）连接在一起，电容应尽可能靠近引脚放置。
• RF（引脚15） ：单端射频输出引脚。该引脚连接到内部变压器绕组，绕组另一端内部接地。可能需要进行阻抗变换以匹配输出，并且如果下一级有直流偏置电压，则需要直流去耦电容。
• LO（引脚22） ：单端本振输入引脚。内部串联电容起到隔直作用。
• Exposed Pad（引脚25） ：接地引脚，用于整个芯片的电气和热连接。该焊盘必须焊接到印刷电路板上的低阻抗射频地，且此接地还需提供散热路径。

框图

典型应用

以下示例说明了LTC5578在某些特定应用中的实现方式和性能。这些电路是使用图12所示的电路板布局进行评估的。

450MHz应用

在此应用中，对LTC5578进行评估的条件为：中频输入为700MHz，射频输出为450MHz，采用高侧本振。本振调谐至高侧本振注入频率520MHz。三个端口的匹配网络如图8所示。

在中频输入处，560pF电容主要用作隔直电容，同时也有助于调谐变压器的寄生电感。82pF差分电容与3.3nH芯片电感在中频输入引脚与变压器之间形成阻抗变换。相对较低的输入频率意味着芯片电感的串联损耗较小，这一点在图3中有所体现。测量得到的中频端口回波损耗包含在图3中。

射频端口匹配通过一个串联12pF电容和一个18nH电感实现。在该应用中，从约430MHz到505MHz的回波损耗优于10dB，如图7所示。

为了调谐本振端口，使用了一个串联6.8pF电容和并联4.7pF电容，如图5所示。此组合在435MHz至580MHz范围内提供10dB或更好的回波损耗。串联电容还为LO输入处的内部变压器提供隔直功能。

图9展示了测量得到的变频增益、噪声系数和三阶交调截点（OIP3）随射频输出频率的变化关系。在450MHz时，增益为 - 2.1dB，噪声系数为9.3dB，OIP3为23.8dBm。

2600MHz应用

在此应用中，优化了射频端口在2600MHz的阻抗匹配，在2200MHz至2900MHz范围内具有良好的回波损耗。表5中列出了元件值，典型输出回波损耗如图7所示。中频输入按照表2中的描述在240MHz进行匹配。本振端口在1.5GHz以上频率无需外部匹配，因其回波损耗良好。