LO通路采用了一個(gè)共用的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器，以將單端輸入轉(zhuǎn)換為一個(gè)差分LO，然后驅(qū)動(dòng)每個(gè)通道的獨(dú)立緩沖放大器。這種分離的LO驅(qū)動(dòng)拓?fù)浔３至酥羶蓚€(gè)混頻器之LO信號(hào)的相位相干性，同時(shí)可提供卓越的通道隔離度。此外，為了避免發(fā)生不希望的VCO負(fù)載拉移或者對(duì)VCO的干擾，在所有的操作模式中均保持了恒定的50Ω LO輸入阻抗匹配，甚至當(dāng)一個(gè)或兩個(gè)混頻器級(jí)被接通和關(guān)斷時(shí)也不例外。2.1GHz至3.4GHz頻率范圍內(nèi)的50Ω阻抗匹配通過(guò)增設(shè)一個(gè)1.5pF外部串聯(lián)電容器C2來(lái)實(shí)現(xiàn)。該電容器也是DC隔離所需要的。對(duì)于更高的3.6GHz頻段，在電容器的電源側(cè)上增設(shè)一個(gè)10nH 并聯(lián)電感器可在LO提供良好的回程損耗。圖2顯示了在各種工作條件下LTC5593的LO輸入回程損耗。該功能消除了對(duì)外部LO緩沖級(jí)的需要。

傳統(tǒng)基站保持其環(huán)境是溫度受控的，要求組件在溫度高達(dá)+85°時(shí)保持正常工作。然而，較小的蜂窩和遠(yuǎn)端射頻頭對(duì)組件而言則是一種更嚴(yán)酷的環(huán)境，要求在溫度高達(dá)+105℃時(shí)保持正常運(yùn)行。LTC5593混頻器針對(duì)高達(dá)+105℃的溫度而設(shè)計(jì)，并在這一溫度上經(jīng)過(guò)測(cè)試，以滿(mǎn)足要求。

為了最大限度減小解決方案尺寸，LTC5593系列混頻器組裝在小型5mmx5mm 24引線QFN封裝中。然而，較小的封裝尺寸僅在減小總體解決方案尺寸上起到了部分作用。該器件的高集成度將所需外部組件數(shù)減少到約19個(gè)，從而最大限度減小了電路板面積、降低了復(fù)雜性和成本。

2 接收器應(yīng)用

雙通道接收器中的LTC5593混頻器功能圖如圖3所示。單端RF信號(hào)加到混頻器輸入之前經(jīng)過(guò)放大和濾波。在這個(gè)例子中有差分IF信號(hào)通路，因此無(wú)需IF平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。SAW濾波器、IF放大器和集總元件帶通濾波器都是差分式的。這個(gè)例子中的接收器采用如圖3所示的電路組件值時(shí)，支持150MHz IF帶寬。通過(guò)降低差分引腳之間的阻抗，可以實(shí)現(xiàn)更大的帶寬，但增益會(huì)略有降低。

在很多MIMO接收器中，都采用高選擇性SAW濾波器，以在混頻器輸出端隔離不想要的雜散噪聲和噪聲?；祛l器的8dB轉(zhuǎn)換增益補(bǔ)償了這類(lèi)濾波器的高插入損耗，降低了它們對(duì)系統(tǒng)噪聲層的影響。混頻器的總體性能很高，因此可以在承受濾波器損耗的同時(shí)，使接收器滿(mǎn)足靈敏度和無(wú)寄生要求。

多通道接收器的另一個(gè)重要性能目標(biāo)是通道至通道隔離度。通道至通道隔離度指的是，未驅(qū)動(dòng)通道的IF輸出值與已驅(qū)動(dòng)通道的IF輸出值之比。這個(gè)參數(shù)通常規(guī)定為比天線至天線隔離度高10dB，以避免降低系統(tǒng)性能。LTC5593以精確的IC設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，在3.6GHz時(shí)實(shí)現(xiàn)了44dB通道至通道隔離度，在2.6GHz時(shí)則為 52dB，這滿(mǎn)足了很多種多通道應(yīng)用的需求。

3 功耗和解決方案尺寸

隨著多頻段 / 多模式基站拓?fù)涞某墒煲约皬?G到未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定義更加精確，無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)也正在向新的平臺(tái)配置方式轉(zhuǎn)變，這些配置方式允許以最低限度的硬件和軟件更改，滿(mǎn)足各種不同的頻段或模式需求。LTC559x系列雙混頻器全部擁有相同的引腳布局，因此易于針對(duì)所有頻段使用相同的電路板布局。

無(wú)線通信的持續(xù)增長(zhǎng)也刺激了更小型蜂窩的使用，例如微微蜂窩和毫微微蜂窩。需要更多更小的蜂窩加上越來(lái)越多地使用遠(yuǎn)端射頻頭，已經(jīng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)造成了更多限制，因此需要更高的集成度和更小的解決方案尺寸，

隨著蜂窩數(shù)量的增加，功耗也變得日益重要，因?yàn)槟芎某杀境杀壤厣仙?。另一方面，在遠(yuǎn)端射頻頭中，由于依靠被動(dòng)冷卻，所以熱量壓力成了主要問(wèn)題。只是減小解決方案尺寸還不夠，因?yàn)橄到y(tǒng)尺寸減小會(huì)導(dǎo)致功率密度提高、結(jié)溫上升和潛在的組件可靠性降低之問(wèn)題。因此，有必要同時(shí)降低系統(tǒng)功耗和減小尺寸。這個(gè)目標(biāo)很有挑戰(zhàn)性，因?yàn)楸仨毐ＷC不影響RF性能。

過(guò)去，將兩個(gè)單獨(dú)的混頻器整合到一個(gè)芯片上會(huì)導(dǎo)致2W的總體功耗。為了降低功耗，LTC5593系列混頻器設(shè)計(jì)為以3.3V而不是5V運(yùn)行。低壓電路設(shè)計(jì)方法降低了功耗但不影響轉(zhuǎn)換增益、IIP3或噪聲指數(shù)性能。惟一受到較低電源電壓影響的參數(shù)是輸出P1dB性能，該性能參數(shù)約為10.4dBm。當(dāng)驅(qū)動(dòng)200Ω負(fù)載阻抗時(shí)，P1dB受IF放大器開(kāi)路集電極端輸出電壓擺幅的限制。就需要較高P1dB的應(yīng)用而言，這些混頻器被專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)成允許在IF放大器上使用5V電源。電源電壓提高后，P1dB改善為13.7dBm。

如表1所示，雙混頻器實(shí)現(xiàn)了卓越的性能，同時(shí)在兩個(gè)通道都啟動(dòng)時(shí)，功耗才剛剛超過(guò)1.3W。為了進(jìn)一步降低功率，通過(guò)使用獨(dú)立的使能控制，每個(gè)通道都可以獨(dú)立地按需關(guān)閉。在可以接受降低線性度要求的情況下，ISEL引腳允許用戶(hù)切換至小電流模式，以進(jìn)一步降低DC功耗。

4 結(jié)論

為滿(mǎn)足新興5G多通道基礎(chǔ)設(shè)施接收器的嚴(yán)格要求，LTC5593雙無(wú)源下變頻混頻器提供了所需的高性能，推進(jìn)了頻率升高和帶寬增大。該混頻器兼具高轉(zhuǎn)換增益、低噪聲指數(shù)和高線性度，改善了系統(tǒng)總體性能，同時(shí)低功耗和很小的解決方案尺寸滿(mǎn)足了不斷變小的基站和遠(yuǎn)端射頻頭越來(lái)越嚴(yán)格的要求。