MIMO接收器需要高性能的雙通道無源混頻器

　　為盡量減小解決方案尺寸， LTC559x 混頻器組裝于小型 5mm x 5mm 24 引線 QFN 封裝。不過，小封裝尺寸只是導致總體解決方案尺寸減小的原因之一。高集成度將所需的外部組件數(shù)目減少至大約 19 個，從而最大限度地縮減了電路板面積、復雜性和成本。

　　接收器應用

　　圖 3 給出了 LTC559x 混頻器在一個雙通道接收器中的功能示意圖。在把單端 RF 信號施加至混頻器輸入端之前對其進行放大和濾波。在該實例中示出的是差分 IF 信號通路，免除了增設一個 IF 平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的需要。SAW 濾波器、IF 放大器和集總元件帶通濾波器均為差分型?！　?/p>

 

　　在許多 MIMO 接收器中均使用了高靈敏度 SAW 濾波器，旨在隔離混頻器輸出端上不想有的雜散信號和噪聲?；祛l器的 8dB 轉(zhuǎn)換增益可補償這些濾波器的高插入損耗，并減輕它們對于系統(tǒng)噪聲層的影響。總體混頻器性能可接納濾波器損耗，同時使接收器能夠滿足靈敏度和雜散性能要求。

　　多通道接收器的另一個重要規(guī)格指標是“通道間隔離”。通道間隔離是相對于受驅(qū)動通道輸出 IF 電平的未驅(qū)動通道輸出 IF 電平。該參數(shù)的規(guī)定值通常優(yōu)于“天線間隔離”(高 10dB)，以避免導致系統(tǒng)性能下降。憑借其精準的 IC 設計，LTC559x 混頻器實現(xiàn)了大于 45dB 的通道間隔離，可滿足大多數(shù)多通道應用要求。

　　功耗和解決方案尺寸

　　伴隨多頻段/多模式基站拓撲結(jié)構(gòu)的成熟以及 4G 網(wǎng)絡系統(tǒng)定義的進一步細化，無線基礎設施呈現(xiàn)出這樣的發(fā)展方向，即：構(gòu)建能以極少的硬件和軟件變更來實現(xiàn)各種不同頻段或模式要求的平臺配置。所有的 LTC559x 混頻器均共用同一種引出腳配置，因而可以很容易地將相同的電路板布局用于所有的頻段。

　　另外，無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展還促使業(yè)界采用更小的蜂窩，例如：微微蜂窩和毫微微蜂窩。由于需要更多和更小的蜂窩，再加上遠端射頻頭使用量的增加，給基礎設施系統(tǒng)施加了額外的限制條件，因而要求更高的集成度和更小的解決方案尺寸。

　　隨著蜂窩數(shù)目的增加，功耗指標也變得日益重要起來，這是因為能源成本將隨之成正比例地上升。另一方面，在遠端射頻頭中，由于依賴被動冷卻的原因，熱應力是一個重大的問題。只是簡單地縮減解決方案尺寸還不夠，因為系統(tǒng)尺寸的縮小將導致較高的功率密度、較高的結(jié)溫、以及潛在的組件可靠性下降問題。因此，有必要同時縮減系統(tǒng)的功耗和尺寸。這一目標是頗具挑戰(zhàn)性的，原因是一定不得犧牲 RF 性能。

　　過去，把兩個單獨的混頻器組合在一顆芯片上將產(chǎn)生 2W 的總功耗。為了降低功耗，LTC559x 混頻器專門針對 3.3V (而不是 5V) 工作電壓進行了設計。低電壓電路設計方法既可降低功耗，又不會影響轉(zhuǎn)換增益、IIP3 或噪聲指數(shù)性能。唯一受到較低電源電壓影響的參數(shù)是 P1dB 性能，其大約為 11dBm。當驅(qū)動 200Ω 負載阻抗時，IF 放大器開路集電極上的電壓擺幅會對 P1dB 性能產(chǎn)生輸出限制。對于那些需要較高 P1dB 的應用，混頻器進行了針對性的特別設計，允許 IF 放大器采用一個 5V 電源。較高的電壓可將 P1dB 提升至大于 14dBm。

　　如表 1 所列，雙通道混頻器在功耗剛剛超過 1.3W 的情況下 (兩個通道均被使能) 實現(xiàn)了卓越的性能。如需節(jié)省更多的電能，則可通過采用獨立的使能控制按照需要單獨地關斷個別通道。在可以接受降低線性度要求的場合中，ISEL 引腳允許用戶切換至低電流模式并進一步減少 DC 功耗。

　　結(jié)論

　　LTC559x 雙通道無源下變頻混頻器系列擁有滿足當今多通道基礎設施接收器之苛刻要求所需的高性能。這些混頻器的高轉(zhuǎn)換增益、低噪聲指數(shù) (NF) 與高線性度組合改善了總體系統(tǒng)性能，而低功耗與小解決方案尺寸則能滿足如今較小基站和遠端射頻頭更為嚴格的要求。