30MHz至2000MHz寬帶下變頻器設計

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(gè)接收器鏈路通常不夠寬，不能覆蓋整個(gè)有用帶寬。人們常常使用多個(gè)并聯(lián)信號鏈路來(lái)模擬單個(gè)寬帶接收器鏈路。這導致費用和復雜性較高、設計時(shí)間較長(cháng)。因此，減少并聯(lián)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(chǎn)品，因此能夠節省總的工程時(shí)間，降低生產(chǎn)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(shí)功率極低，僅需要很低(0dBm)的LO驅動(dòng)電平。

圖1顯示了一個(gè)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(gè)帶寬，會(huì )需要兩至3個(gè)并聯(lián)鏈路。而采用LTC5510，可以用單個(gè)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(jīng)過(guò)預選器濾波，第一個(gè)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(guò)上變頻至高于最高輸入信號頻率的IF，可在進(jìn)入第二級頻率轉換之前輕松地濾除鏡頻信號。然后，第二個(gè)LTC5510將該信號降頻轉換至 140MHz，進(jìn)一步對該信號進(jìn)行濾波和處理。

圖1：雙轉換接收器方框圖。

所測得的整個(gè)信號鏈路的功率增益、IIP3 和噪聲指數如圖2和圖3所示。

圖2：所測得的接收器增益和IIP3。

圖3：所測得的接收器噪聲指數。

當試圖接收這類(lèi)頻率范圍很寬的信號時(shí)，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(huì )影響射頻鏈路性能。在圖1所示的射頻鏈路中，最成問(wèn)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。

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。

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(shí)還可降低總的解決方案成本并簡(jiǎn)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(lián)鏈路，以在需要時(shí)提供更寬的總帶寬。