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30MHz至2GHz寬帶下變頻器的設計

2014-04-18 來源:微波射頻網 字號:

在雷達、掃描接收器、電纜基礎設施和儀表等傳統寬帶射頻應用中,單個接收器鏈路通常不夠寬,不能覆蓋整個有用帶寬。人們常常使用多個并聯信號鏈路來模擬單個寬帶接收器鏈路。這導致費用和復雜性較高、設計時間較長。因此,減少并聯通路幾乎是所有接收器設計的重中之重。這些寬帶射頻接收器非常有用,它們甚至適用于頻帶較窄的應用,可重用于僅因軟件修改而稍有不同的產品,因此能夠節省總的工程時間,降低生產成本。

LTC5510是一款1MHz至6GHz的有源混頻器,可在極寬的輸入帶寬上提供高性能,該器件可用于上變頻和下變頻應用,具備靈活的電源,停機時功率極低,僅需要很低(0dBm)的LO驅動電平。

圖1顯示了一個可用帶寬為30MHz至2GHz的雙轉換接收器。一般情況下,為了覆蓋這個帶寬,會需要兩至3個并聯鏈路。而采用LTC5510,可以用單個電路輕松覆蓋這一帶寬。

描述

在圖1中,范圍在30MHz至2GHz的RF輸入信號首先經過預選器濾波,第一個LTC5510運用高壓側LO注入,將該信號升頻轉換至2.5GHz中頻(IF)。通過上變頻至高于最高輸入信號頻率的IF,可在進入第二級頻率轉換之前輕松地濾除鏡頻信號。然后,第二個LTC5510將該信號降頻轉換至140MHz,進一步對該信號進行濾波和處理。

雙轉換接收器方框圖

圖1:雙轉換接收器方框圖。

所測得的整個信號鏈路的功率增益、IIP3 和噪聲指數如圖2和圖3所示。

所測得的接收器增益和IIP3

圖2:所測得的接收器增益和IIP3。

所測得的接收器噪聲指數

圖3:所測得的接收器噪聲指數。

當試圖接收這類頻率范圍很寬的信號時,一些意想不到的混頻分量可能污染輸出信號。重要的是,要測量這些信號的衰減,以確保它們不會影響射頻鏈路性能。在圖1所示的射頻鏈路中,最成問題的混頻分量是LO-(2×RF),該分量碰巧落在2.5GHz IF上。所測得的混頻器1之2×1雜散噪聲如圖4所示。

混頻器1的2×1雜散噪聲性能

圖4:混頻器1的2×1雜散噪聲性能。

圖5顯示了兩級接收器的完整原理圖。

雙轉換接收器的完整原理圖

圖5:雙轉換接收器的完整原理圖。

總結

LTC5510 有源混頻器在上變頻和下變頻應用中均可提供高性能。其獨特的寬帶50Ω匹配輸入使該器件尤其適用于高性能寬帶接收器,同時還可降低總的解決方案成本并簡化設計。另外,本文信號鏈路的更高頻率版本(也采用LTC5510)可以改為并聯鏈路,以在需要時提供更寬的總帶寬。

作者:Weston Sapia、Vladimir Dvorkin,凌力爾特公司

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