ADL5350低频至4GHz高线性度Y型混频器技术手册

概述
ADL5350是一款高线性度、上/下变频混频器，能够在较宽的输入频率范围内工作，非常适合要求高灵敏度和高效抗扰度的蜂窝基站混频器设计。这款器件基于GaAs pHEMT、单端混频器架构，能提供出色的输入线性度和低噪声系数，而无需高功耗本机振荡器(LO)驱动。

在850 MHz/900 MHz接收应用中，ADL5350的典型变频损耗仅为6.8 dB。集成的LO放大器只需一个低LO驱动电平，对于大多数应用，其典型值仅为4 dBm。输入IP3典型值大于25 dBm，输入压缩点为19 dBm。该器件具有高输入线性度，因而是适合GSM 850/900和800 MHz CDMA2000等要求高抗扰度通信系统的出色混频器。在2 GHz时，需要一个略微较高的电源电流才能获得类似的性能。

借助单端宽带RF/IF端口，该器件能够利用简单的外部滤波器网络，针对所需工作频带进行定制。LO至RF隔离基于RF端口滤波器网络的LO抑制。采用更高阶滤波器网络可以实现更大的隔离，详情参见本数据手册的应用信息部分。

ADL5350采用GaAs pHEMT、高性能IC工艺制造，提供3 mm x 2 mm、8引脚LFCSP封装，工作温度范围为−40°C至+85°C，同时提供评估板。
数据表：*附件：ADL5350低频至4GHz高线性度Y型混频器技术手册.pdf

应用

• 蜂窝基站
• 点对点无线电链路
• RF仪器仪表

特性

• 宽带射频(RF)、中频(IF)和本机振荡器(LO)端口
• 变频损耗：6.8 dB
• 噪声系数：6.5 dB
• 高输入IP3：25 dBm
• 高输入P1dB：19 dBm
• 低LO驱动电平
• 单端设计：无需平衡-非平衡变换器
• 单电源供电：3 V (19 mA)
• 2 mm × 3 mm、8引脚小型LFCSP封装
• 符合RoHS标准

框图

引脚配置描述

典型性能特征

电路说明

ADL5350 是一款基于砷化镓赝配高电子迁移率晶体管（GaAs pHEMT）的单端无源混频器，集成了本振缓冲放大器。该器件依靠场效应晶体管（FET）结处可变的沟道电导来调制射频信号。简化示意图如图 57 所示。

本振信号施加到基于 FET 的缓冲放大器的栅极。缓冲放大器为本振信号提供足够增益，以驱动电阻开关。此外，反馈电路可提供 FET 所需的偏置。缓冲放大器和射频/中频端口共同作用，在常见的蜂窝频率下实现最佳调制效率。

射频信号和本振信号的混频是通过以本振信号的速率切换射频/中频端口与地之间的沟道电导来实现的。射频信号通过外部带通网络，以抑制镜像频段并降低宽带噪声。然后，幅度受限的射频信号被施加到射频/中频端口随时间变化的负载上，这使得射频信号的包络被调制，调制速率取决于本振信号的速率。需要一个滤波器网络来抑制不需要的射频信号，并将所需的射频信号传输到中频端口。在下变频应用中，中频滤波器网络旨在通过差频，并在电路中对入射射频频率呈现开路。同样，在上变频应用中，滤波器旨在通过和频，并抑制入射射频信号。因此，混频器的频率响应由外部射频/中频滤波器网络的响应特性决定。

实施步骤

ADL5350 是一款简单的单端混频器，依赖片外电路来实现出色的射频动态性能。要实现最佳性能，应遵循以下步骤（元件标识见图 58）：

表 7 列出了不同本振频率下推荐的本振偏置电感值。为确保混频器有效换向，偏置电感需正确设置。对于表中所示频率范围之外的其他频率，可进行插值取值。有关该范围之外频率的信息，请参见“应用信息”部分。

调谐本振端口输入网络，以实现最佳回波损耗。通常，使用带通网络将本振信号传输到本振输入引脚（LOIN）。建议阻断混频器核心不需要的高频本振谐波。本振谐波会导致下变频过程中产生更高射频频率的镜像信号，从而降低所需的中频频率，导致灵敏度下降。如果预期本振源的谐波失真和频谱纯度较差，则可能需要使用高阶带通滤波器网络。图 58 展示了一个简单的本振带通滤波器示例。电容 C3 是一个简单的隔直电容，而电感 L3 与栅极 - 源极电容（加上缓冲放大器）一起构成低通网络。本振缓冲器（场效应晶体管）的固有栅极输入阻抗较高。通过反馈可以在预期本振频率下产生正的回波损耗。

如果期望回波损耗优于 -10dB，可能需要在耦合电容（C3）之前增加一个接地的并联电阻，以降低源阻抗。在某些情况下，可能需要稍微提高本振驱动电平。

设计射频和中频滤波器网络。图 58 展示了用于中频和射频端口接口的简单 LC 陷波滤波器网络。射频端口 LC 网络旨在使射频输入信号通过。该串联 LC 陷波在 1/（2π√LC）频率处发生谐振。谐振时，串联电抗相互抵消，呈现出对射频信号的串联短路。并联 LC 陷波用于抑制中频端口的射频信号和本振信号。谐振时，并联 LC 陷波在理想电路中呈现开路。

在设计射频、中频和本振滤波器网络时，必须考虑电路板寄生参数、有限品质因数（Q）以及 LC 元件的自谐振频率。表 8 提供了建议的值，以实现最佳性能。