MIMO接收器需要高性能的雙通道無源混頻器

　　引言

　　多輸入多輸出 (MIMO) 技術(shù)正越來越多地應(yīng)用于高數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)，如 Wi-Fi 和 3G/4G 蜂窩技術(shù)。MIMO 系統(tǒng)較高的數(shù)據(jù)速率可增加系統(tǒng)容量并提升效率水平。為了降低系統(tǒng)復(fù)雜性和尺寸，MIMO 接收器需要能夠處理多個(gè)通道的集成電路 (IC)。為滿足這一需求，LTC559x雙通道無源下變頻混頻器系列提供了 600MHz 至 4.5GHz 的頻率覆蓋范圍。該混頻器系列包含 LTC5590、LTC5591、LTC5592 和 LTC5593。表 1 羅列了每款混頻器的頻率覆蓋范圍和典型 3.3V 性能。這些混頻器可提供高轉(zhuǎn)換增益、低噪聲指數(shù) (NF) 以及高線性度和低 DC 功耗。典型轉(zhuǎn)換增益為 8dB，并具有一個(gè) 26dBm 的輸入三階截取點(diǎn) (IIP3)、10dB 的噪聲指數(shù)和 1.3W 功耗。

　　表 1：LTC559x 系列的頻率覆蓋范圍和 3.3V 性能概要

　　LTC559x 雙通道高性能混頻器系列非常適用于無線基礎(chǔ)設(shè)施 MIMO 接收器。此類雙通道解決方案減少了組件數(shù)目、簡化了 LO 信號(hào)的布線、以及減小了電路板面積。此外，每款 LTC559x 器件還內(nèi)置了集成型 RF 和 LO 平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器、雙平衡混頻器、LO 緩沖放大器和差分 IF 放大器，從而進(jìn)一步減低了總體解決方案尺寸、復(fù)雜性和成本。

　　混頻器描述

　　圖 1 中的簡化示意圖描繪了雙通道混頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其采用無源雙平衡混頻器內(nèi)核來驅(qū)動(dòng) IF 輸出放大器。這些混頻器內(nèi)核是四路開關(guān) MOSFET，通常具有大約 7dB 的轉(zhuǎn)換損耗。然而在此場合中，位于其后的 IF 放大器增益大大彌補(bǔ)了該損耗，從而實(shí)現(xiàn)了 8dB 左右的總增益。差分 IF 輸出針對(duì) 200Ω 負(fù)載進(jìn)行了優(yōu)化。　　

 

　　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。為了避免發(fā)生不希望的 VCO 負(fù)載拉移，在所有的操作模式中均保持了優(yōu)良的 LO 阻抗匹配。作為例子，圖 2 示出了 LTC5591 在各種不同操作條件下的 LO 輸入回程損耗。該特性免除了增設(shè)一個(gè)外部 LO 緩沖級(jí)的需要?！　?/p>

 

　　傳統(tǒng)基站維持的是一種由溫度控制的環(huán)境，并要求組件能在高達(dá) +85°C 的溫度下運(yùn)作。然而，較小的蜂窩和遠(yuǎn)端射頻頭卻使組件面臨著一種更加嚴(yán)酷的環(huán)境，組件被要求能夠在高達(dá) +105°C 的溫度下工作。LTC559x 混頻器專門針對(duì) +105°C 的溫度條件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)際的測試，旨在滿足上述要求。