確定總體半中頻雜散指標(biāo)和為L(zhǎng)TE接收機(jī)選擇RF混頻器

半中頻雜散功率水平

以下討論以MAX19997A下變頻混頻器為例，從數(shù)據(jù)手冊(cè)的交流電氣特性規(guī)格中可以查到以下指標(biāo)：

　　●RF雜散功率為-5dBm （2685MHz）

　　●LO電平設(shè)置為+0dBm （2860MHz）

　　●典型2LO - 2RF雜散響應(yīng)比RF載波電平低64dB,單位為dBc;64dBc指2階交調(diào)抑制比（IMR2）。

　　●計(jì)算得到：PSPUR= -5dBm + （-64dBc） = -69dBm.

　　MAX19997A如此優(yōu)異的2x2性能在其輸入形成以下等效的IP2性能（IIP2）：

　　IIP2 = 2 × IMR2 + PSPUR= IMR2 + PRF

　　= 2 × 64dBc + （-69dBm） = 64dBc + （-5dBm）

　　= +59dBm

同樣，MAX19985A 900MHz有源混頻器提供典型的2RF - 2LO雜散響應(yīng)，在類似條件下等于71dBc:

　　IIP2 = 2 × IMR2 + PSPUR = IMR2 + PRF

　　= 2 × 71dBc + （-76dBm） = 71dBc + （-5dBm）

　　= +66dBm

　　E-UTRA LTE示例

假設(shè)E-UTRA LTE蜂窩系統(tǒng)與同類BTS共存，從而產(chǎn)生高達(dá)+16dBm的OOB CW阻塞信號(hào) （如3GPP TS 36.104 V10.2.0標(biāo)準(zhǔn)所述，圖2所示）。對(duì)于LTE接收機(jī)，由于半中頻雜散信號(hào)的原因，天線端口要求的等效IIP2為+131dBm.采用以下步驟進(jìn)行計(jì)算：

　　●預(yù)期信號(hào)電平=靈敏度功率電平（PSENSITIVITY） + 6dB = -95.5dBm

　　●對(duì)于LTE 5MHz載波，采用SNR = -1.1dB,對(duì)應(yīng)于合成噪聲和雜散產(chǎn)物的最高電平-96.6dBm.

　　●通過(guò)減去相應(yīng)帶寬的熱噪聲和噪聲系數(shù)（本例中，減去KTBF = -100.4dBm），確定最大允許雜散產(chǎn)物電平為-98.9dBm,

　　●計(jì)算2階交調(diào)比，IMR2 = 115dB.

　　●最后，計(jì)算得到：IIP2 = +131dBm,如圖2所示。

圖2:對(duì)于LTE廣域BTS接收器，OOB +16dBm CW阻塞信號(hào)要求最小IIP2指標(biāo)為+131dBm;5MHz間距，采用QPSK、 R=1/3調(diào)制。

圖3所示為接收器前端簡(jiǎn)化框圖，標(biāo)出了第一混頻器中每一級(jí)的增益、2階IP和半中頻選頻性。

圖3:IIP2 LTE示例的簡(jiǎn)化方框圖，標(biāo)出了MAX19997A IIP2性能和相關(guān)的濾波器選頻特性。

整體級(jí)聯(lián)IIP2性能由各級(jí)的增益、濾波器在半中頻位置的選擇性，以及混頻器IIP2（或2x2）性能決定。由于混頻器主要影響通道的串聯(lián)IIP2,所以，在以下計(jì)算中忽略其它級(jí)的IIP2.混頻器之前的IIP2隨著通道各級(jí)增益而降低（dB對(duì)dB）。實(shí)際應(yīng)用中，在混頻器前端增加半中頻的RF濾波，以提供額外的雜散抑制。計(jì)算天線端口的等效IP提高幅度為半中頻選擇性的2倍，單位為dB.這是因?yàn)槎沃C波失真分量幅度的增加速度是帶內(nèi)信號(hào)幅度增加的兩倍。利用E-UTRA LTE 3GPP接收器設(shè)計(jì)示例中計(jì)算的MAX19997A的+59dBm IIP2,計(jì)算天線端口的串聯(lián)IIP2:

　　IIP2Cascade= IIP2Mixer- Gain + 2 × Selectivity = +131dBm

　　IIP2Cascade= +59dBm - （-2 + 13 + 13 -2）dB + 2 × （30 +17）dB = +131dBm

MAX19997A如此優(yōu)異的2LO - 2RF雜散指標(biāo)對(duì)設(shè)計(jì)的影響舉足輕重。為滿足接收器的半中頻雜散指標(biāo)，器件可降低對(duì)濾波器選擇性的要求（如本例所示），或采用額外的濾波器濾波時(shí)，可提供技術(shù)指標(biāo)裕量。

結(jié)論

本文介紹了如何確定半中頻雜散性能，以及如何將混頻器的2x2雜散響應(yīng)（IMR2）轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的IIP2,或相反的指標(biāo)轉(zhuǎn)換。對(duì)這種二階關(guān)系的理解可以幫助射頻工程師根據(jù)具體應(yīng)用確定合適的混頻器性能。MAX19997A 2.5GHz混頻器和MAX19985A 900MHz混頻器均具有優(yōu)異的2x2 （IP2）指標(biāo)，降低了接收器對(duì)半中頻雜散濾波的要求，使這些混頻器可理想用于高性能無(wú)線設(shè)計(jì)。