低噪聲和卓越帶寬:魚與熊掌可以兼得
采用ADI業界首款具有寬帶性能的多頻帶通信混頻器,設計師不必在出色的線性度、低失真、低噪聲和卓越的寬帶頻率性能之間取舍
眾所周知,在蜂窩基站前端設計方面,惡劣環境和不斷變化的市場格局要求極高性能的接收機元件。而就目前混頻器情況而言,設計師不得不在有源與無源之間做出選擇。有源混頻器帶寬較寬,但噪聲較高,線性度較低,適用于較低動態范圍的接收機信號鏈。無源混頻器噪聲較低,線性度較高,但帶寬較窄,適用于更高要求的接收機設計。為了滿足線性度和噪聲要求,現有的接收機設計一般采用多個窄帶器件。日前,Analog Devices, Inc.(ADI)RF和無線產品業務開發經理Mike Mullins向媒體介紹了業界首款具有寬帶性能的多頻帶通信混頻器。它集成了寬帶LO放大器、可編程RF巴倫和IF濾波器以及IF放大器的產品,支持無線基礎設施和軟件定義無線電應用的寬帶工作模式。
高性能寬帶接收機的理想選擇
Mike Mullins表示,現在工程師可以用一個RF IC取代多個RF IC。ADI的單通道混頻器ADL5811和雙通道混頻器ADL5812混頻器具有出色的線性度、低失真、低噪聲和卓越的寬帶頻率性能。新器件集成一個寬帶LO(本振)放大器、一個可編程RF巴倫、一個高線性度混頻器內核、一個可編程IF濾波器和一個IF放大器,為設計多頻段、單板接收機提供了可能。
ADL5811和ADL5812無源混頻器
新款ADI無源混頻器在單個器件中支持寬達700 MHz至2800 MHz的頻率范圍,其輸入IP3(三階交調)為24 dBm,SSB噪聲系數為11 dB ,功率轉換增益為7 dB。這些性能規格在整個工作頻率范圍內保持穩定。ADL5811和ADL5812無源混頻器設計用于寬帶無線基礎設施應用和軟件定義無線電應用,包括多頻段/多標準蜂窩基站接收機、寬帶無線電鏈路下變頻器、多模式蜂窩中繼器和微微蜂窩應用。
他說:“一般情況下,無線接收機的設計師們需要在有源混頻器與無源混頻器之間做出選擇,前者在寬帶性能方面表現優秀,但無雜散動態范圍卻表現一般,后者雖然在無雜散動態范圍性能方面表現較佳,但工作帶寬卻不如前者。ADL5811和ADL5812無源混頻器則消除了這種折衷方案的必要,因為它們不但能夠提供工程師需要的線性度、失真和噪聲性能,而且支持真正意義上的寬帶頻率工作模式。”
用一個RF IC就可以取代多個RF IC
三大技術進步成就寬帶性能
ADL5811和ADL5812采用了實現寬帶無源混頻器的新方法,可在單個IC中實現高線性度、低噪聲和寬帶。寬帶性能源于其三大技術進步。新款無源混頻器在700 MHz至2800 MHz頻率范圍內的出色表現要歸功于三大技術進步,其中較突出的是限幅LO放大器的發展。與現有窄帶混頻器相比,這種放大器可以在較寬的帶寬范圍內產生一種上升時間較快的高壓方波,而不會導致直流電流上升。
第二種技術涉及一種調諧RF巴倫結構的集成,用來確保平衡的RF信號加載至FET混頻器。以前,窄帶混頻器集成一種由磁性或傳輸線路變壓器構成的RF巴倫,雖然損耗較低,但帶寬卻相當一般。
第三種技術是利用無源混頻器的結構產生一種能使IF放大器提前壓縮的復合信號。ADI設計了一種調諧濾波器網絡來提供適當的和頻端(為RF和LO頻率的函數),由此降低了負載中無用邊帶的幅度。
Mike Mullins認為,當今的RF系統設計師可即刻從中獲益,實現更短的上市時間,有利于更快地開發更好、更便宜、更小的RF解決方案。由于ADL5811和ADL5812的性能在整個頻帶表現穩定,通過SPI調諧控制消除片外匹配元件的必要性,縮短設計時間,減少器件驗證,降低開發成本和BOM,改進庫存管理。
ADL5811和ADL5812的頻率可以通過三線式SPI(串行端口接口)輕松更改,設計師無需借助外部阻抗匹配元件也可對混頻器進行調節。通過數字方式調節無源混頻器柵極的直流偏置電壓調節,可以進一步優化性能。為了盡量降低功耗,雙通道ADL5812的每個通道都可以獨立使能或禁用。針對DPD(數字預失真)發射觀測接收機或非分集應用,單通道ADL5811可以在一個多通道或多頻段平臺中部署單個接收機鏈。
深厚專業積淀跨越整個RF信號鏈
ADI公司利用完善的設計技巧、系統知識與工藝技術,提供覆蓋整個RF信號鏈的RF產品,從業界領先的高性能分立RF功能模塊,到高度集成的多功能、單芯片RF解決方案。前景廣闊市場應用包括:蜂窩通信基礎設施、無線手機/終端、軍用雷達/通信、工業、儀器儀表、醫療(監控、成像)、廣播電視/無線電/音頻、消費電子、無線抄表、商用航空電子、汽車電子等。這些產品同時提供眾多免費設計工具、評估板和其它設計資源,為RF系統的開發提供了極大便利。
典型RF信號鏈
ADI將創新、業績和卓越作為企業的文化支柱,并基此成長為該技術領域較持久高速增長的企業之一。ADI公司是業界廣泛認可的數據轉換和信號處理技術全球領先的供應商,擁有遍布世界各地的60,000客戶,涵蓋了全部類型的電子設備制造商。作為領先業界40多年的高性能模擬集成電路(IC)制造商,ADI的產品廣泛用于模擬信號和數字信號處理領域。
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