LT5525 900MHz 高线性、低功耗下变频混频器演示电路快速上手指南

作为电子工程师，在设计无线通信系统时，混频器是关键部件之一。今天就来介绍一款出色的混频器——LT5525，以及与之相关的演示电路 792A。

文件下载：DC792A.pdf

一、LT5525 混频器概述

功能特点

演示电路 792A 采用了 LT5525 混频器，其具备高线性、低功耗的特点。RF 输入频率为 900MHz，IF 输出频率为 140MHz。LT5525 是一款针对高线性应用优化的低功耗宽带混频器，适用于点对点数据传输、电缆基础设施和无线基础设施系统等。

内部结构

它内部包含一个内部匹配的高速 LO 放大器，驱动双平衡有源混频器核心。集成的 RF 缓冲放大器提供了出色的 LO - RF 隔离。RF 和 IF 端口能在很宽的频率范围内轻松匹配，可用于各种不同的应用场景。

与无源混频器对比

与无源混频器相比，LT5525 具有明显优势。无源混频器存在转换损耗，且需要高 LO 驱动电平；而 LT5525 在显著更低的 LO 输入电平下就能实现转换增益，并且对 LO 功率电平变化的敏感度低得多。

二、性能参数

在典型工作条件下（ (V{C C}=5 ~V) ，EN = High， (f{R F}=1900 MHz) ， (P{RF}=-15 dBm) ， (f{L 0}=1760 MHz) ， (P{L 0}=-5 dBm) ， (f{IF}=140MHz) ， (T_{A}=25^{circ} C) ），其性能参数如下：	参数	条件	值
电源电压		3.6V 到 5.3V
电源电流	EN = High	28mA
最大关断电流	EN = Low	100µA
RF 到 LO 隔离		38dB
转换增益		-1.9dB
三阶截点	双音， -15dBm/音，∆f = 1MHz	17.6dBm
单边带噪声系数		15.1dB
LO 到 RF 泄漏		-43dBm
LO 到 IF 泄漏		-39dBm
2RF - 2LO 输出杂散产物	(f{RF} = f{LO} ± f{IF}/2) ， (f{RF} = 1830MHz) ， (P{RF} = -15dBm) ， (f{LO} = 1760MHz)	-53dBc
3RF - 3LO 输出杂散产物	(f{RF} = f{LO} ± f{IF}/3) ， (f{RF} = 1806.67MHz) ， (P{RF} = -15dBm) ， (f{LO} = 1760MHz)	-59dBc
输入 1dB 压缩点		+4dBm

三、绝对最大输入额定值

• 电源电压：5.5V
• 使能电压： - 0.3V 到 (V_{c c}+0.3 ~V)
• RF 输入功率： + 10dBm
• LO 输入功率： + 10dBm

四、频率范围

演示电路 792A 针对 1900MHz RF 到 140MHz IF 的下变频进行了优化，支持低边或高边 LO 注入。RF 输入端口在 1300MHz 到 2300GHz 频率范围内具有优于 12dB 的回波损耗，IF 输出端口在 140MHz 匹配，10dB 回波损耗带宽为 50MHz。通过适当匹配，RF 和 IF 端口可调整到其他频率工作，具体可参考 LT5525 数据手册的应用信息部分。LO 输入内部匹配到 50Ω。

五、快速启动步骤

设备连接

1. 通过同轴电缆将信号发生器输出连接到演示板的 RFin 端口（SMA 连接器 J1）和 LOin 端口（SMA 连接器 J3）。
2. 通过同轴电缆将演示板的 IFout 端口（SMA 连接器 J2）连接到频谱分析仪输入。
3. 将直流电源负极 (-) 输出连接到演示板的 GND 引脚（E2 或 E4）。
4. 将直流电源正极 (+) 输出（3.6V 到 5.25V）连接到演示板的 Vcc 引脚（E1），注意不要超过 5.5V 的绝对最大电源电压。
5. 使用跳线电缆将演示板的 Vcc 引脚（E3）连接到 EN 引脚（E1），此时探测器启用，可进行测量。同时要确保在给 Vcc 引脚供电后再给 EN 引脚供电，且 EN 引脚上的电压绝不能超过 Vcc 引脚电压 + 0.3V。

信号设置与测量

1. 应用 RF 和 LO 输入信号进行交流测量，注意不要超过 + 10dBm 的绝对最大 RF 和 LO 输入功率。
2. 设置 LO 信号发生器（#1）为演示板 LO 输入端口提供 1760MHz、 - 5dBm 的 CW 信号。
3. 设置 RF 信号发生器（#2 和 #3）为演示板 RF 输入端口提供两个 - 15dBm 的 CW 信号，一个频率为 1900MHz，另一个为 1901MHz。
4. 设置频谱分析仪的频率范围以捕获 140MHz 的 IF 输出，并使用足够的频谱分析仪输入衰减以避免仪器饱和。
5. 测量转换增益和输入三阶截点：
   • 转换增益 (G C = P1 - Pin)
   • 输入三阶截点 (IIP3 = (P1 - P3) / 2 + Pin) 其中 P1 是 140MHz 或 141MHz 处基波输出音调的功率电平，P3 是 139MHz 或 142MHz 处的三阶产物，Pin 是输入功率（这里为 - 15dBm），所有单位均为 dBm。
6. 测量 2RF - 2LO 输出杂散产物：关闭信号发生器 3，将信号发生器 2 设置为 (f{R F}=f{L O} pm f{I F} / 2) （这里 (f{R F}=1830 MHz) ），此时期望输出在 70MHz，2RF - 2LO 输出杂散在 140MHz，两者的 dBc 差值即为 2RF - 2LO 输出杂散产物。
7. 按照相同方法测量 3RF - 3LO 输出杂散产物，将信号发生器 2 设置为 (f{R F}=f{L O} pm f_{I F} / 3 = 1806.67 MHz) ，期望输出在 46.67MHz，3RF - 3LO 输出杂散在 140MHz，两者的 dBc 差值即为 3RF - 3LO 输出杂散产物。
8. 测量 RF 到 LO 隔离、LO 泄漏和输入 1dB 压缩。
9. 单边带噪声系数可在噪声系数仪上测量，参考噪声系数仪手册进行操作。要确保在 LO 输入使用高质量信号发生器和带通滤波器，在 RF 输入端口使用带通滤波器以抑制镜像。

各位工程师朋友们，在实际设计中，你是否遇到过混频器性能不佳的情况？你是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。