概述
ADL5350是一款高線性度、上/下變頻混頻器,能夠在較寬的輸入頻率范圍內工作,非常適合要求高靈敏度和高效抗擾度的蜂窩基站混頻器設計。這款器件基于GaAs pHEMT、單端混頻器架構,能提供出色的輸入線性度和低噪聲系數,而無需高功耗本機振蕩器(LO)驅動。
在850 MHz/900 MHz接收應用中,ADL5350的典型變頻損耗僅為6.8 dB。集成的LO放大器只需一個低LO驅動電平,對于大多數應用,其典型值僅為4 dBm。輸入IP3典型值大于25 dBm,輸入壓縮點為19 dBm。該器件具有高輸入線性度,因而是適合GSM 850/900和800 MHz CDMA2000等要求高抗擾度通信系統的出色混頻器。在2 GHz時,需要一個略微較高的電源電流才能獲得類似的性能。
借助單端寬帶RF/IF端口,該器件能夠利用簡單的外部濾波器網絡,針對所需工作頻帶進行定制。LO至RF隔離基于RF端口濾波器網絡的LO抑制。采用更高階濾波器網絡可以實現更大的隔離,詳情參見本數據手冊的應用信息部分。
ADL5350采用GaAs pHEMT、高性能IC工藝制造,提供3 mm x 2 mm、8引腳LFCSP封裝,工作溫度范圍為?40°C至+85°C,同時提供評估板。
數據表:*附件:ADL5350低頻至4GHz高線性度Y型混頻器技術手冊.pdf
應用
- 蜂窩基站
- 點對點無線電鏈路
- RF儀器儀表
特性
- 寬帶射頻(RF)、中頻(IF)和本機振蕩器(LO)端口
- 變頻損耗:6.8 dB
- 噪聲系數:6.5 dB
- 高輸入IP3:25 dBm
- 高輸入P1dB:19 dBm
- 低LO驅動電平
- 單端設計:無需平衡-非平衡變換器
- 單電源供電:3 V (19 mA)
- 2 mm × 3 mm、8引腳小型LFCSP封裝
- 符合RoHS標準
框圖
引腳配置描述
典型性能特征
電路說明
ADL5350 是一款基于砷化鎵贗配高電子遷移率晶體管(GaAs pHEMT)的單端無源混頻器,集成了本振緩沖放大器。該器件依靠場效應晶體管(FET)結處可變的溝道電導來調制射頻信號。簡化示意圖如圖 57 所示。
本振信號施加到基于 FET 的緩沖放大器的柵極。緩沖放大器為本振信號提供足夠增益,以驅動電阻開關。此外,反饋電路可提供 FET 所需的偏置。緩沖放大器和射頻/中頻端口共同作用,在常見的蜂窩頻率下實現最佳調制效率。
射頻信號和本振信號的混頻是通過以本振信號的速率切換射頻/中頻端口與地之間的溝道電導來實現的。射頻信號通過外部帶通網絡,以抑制鏡像頻段并降低寬帶噪聲。然后,幅度受限的射頻信號被施加到射頻/中頻端口隨時間變化的負載上,這使得射頻信號的包絡被調制,調制速率取決于本振信號的速率。需要一個濾波器網絡來抑制不需要的射頻信號,并將所需的射頻信號傳輸到中頻端口。在下變頻應用中,中頻濾波器網絡旨在通過差頻,并在電路中對入射射頻頻率呈現開路。同樣,在上變頻應用中,濾波器旨在通過和頻,并抑制入射射頻信號。因此,混頻器的頻率響應由外部射頻/中頻濾波器網絡的響應特性決定。
實施步驟
ADL5350 是一款簡單的單端混頻器,依賴片外電路來實現出色的射頻動態性能。要實現最佳性能,應遵循以下步驟(元件標識見圖 58):
表 7 列出了不同本振頻率下推薦的本振偏置電感值。為確保混頻器有效換向,偏置電感需正確設置。對于表中所示頻率范圍之外的其他頻率,可進行插值取值。有關該范圍之外頻率的信息,請參見“應用信息”部分。
調諧本振端口輸入網絡,以實現最佳回波損耗。通常,使用帶通網絡將本振信號傳輸到本振輸入引腳(LOIN)。建議阻斷混頻器核心不需要的高頻本振諧波。本振諧波會導致下變頻過程中產生更高射頻頻率的鏡像信號,從而降低所需的中頻頻率,導致靈敏度下降。如果預期本振源的諧波失真和頻譜純度較差,則可能需要使用高階帶通濾波器網絡。圖 58 展示了一個簡單的本振帶通濾波器示例。電容 C3 是一個簡單的隔直電容,而電感 L3 與柵極 - 源極電容(加上緩沖放大器)一起構成低通網絡。本振緩沖器(場效應晶體管)的固有柵極輸入阻抗較高。通過反饋可以在預期本振頻率下產生正的回波損耗。
如果期望回波損耗優于 -10dB,可能需要在耦合電容(C3)之前增加一個接地的并聯電阻,以降低源阻抗。在某些情況下,可能需要稍微提高本振驅動電平。
設計射頻和中頻濾波器網絡。圖 58 展示了用于中頻和射頻端口接口的簡單 LC 陷波濾波器網絡。射頻端口 LC 網絡旨在使射頻輸入信號通過。該串聯 LC 陷波在 1/(2π√LC)頻率處發生諧振。諧振時,串聯電抗相互抵消,呈現出對射頻信號的串聯短路。并聯 LC 陷波用于抑制中頻端口的射頻信號和本振信號。諧振時,并聯 LC 陷波在理想電路中呈現開路。
在設計射頻、中頻和本振濾波器網絡時,必須考慮電路板寄生參數、有限品質因數(Q)以及 LC 元件的自諧振頻率。表 8 提供了建議的值,以實現最佳性能。
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