30MHz至2000MHz寬帶下變頻器設(shè)計(jì)

在雷達(dá)、掃描接收器、電纜基礎(chǔ)設(shè)施和儀表等傳統(tǒng)寬帶射頻應(yīng)用中，單個(gè)接收器鏈路通常不夠?qū)?，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(hào)鏈路來(lái)模擬單個(gè)寬帶接收器鏈路。這導(dǎo)致費(fèi)用和復(fù)雜性較高、設(shè)計(jì)時(shí)間較長(zhǎng)。因此，減少并聯(lián)通路幾乎是所有接收器設(shè)計(jì)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(yīng)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(jié)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(yīng)用，具備靈活的電源，停機(jī)時(shí)功率極低，僅需要很低(0dBm)的LO驅(qū)動(dòng)電平。

圖1顯示了一個(gè)可用帶寬為30MHz至2GHz的雙轉(zhuǎn)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(hào)首先經(jīng)過(guò)預(yù)選器濾波，第一個(gè)LTC5510運(yùn)用高壓側(cè)LO注入，將該信號(hào)升頻轉(zhuǎn)換至2.5GHz中頻 (IF)。通過(guò)上變頻至高于最高輸入信號(hào)頻率的IF，可在進(jìn)入第二級(jí)頻率轉(zhuǎn)換之前輕松地濾除鏡頻信號(hào)。然后，第二個(gè)LTC5510將該信號(hào)降頻轉(zhuǎn)換至 140MHz，進(jìn)一步對(duì)該信號(hào)進(jìn)行濾波和處理。

圖1：雙轉(zhuǎn)換接收器方框圖。

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

圖2：所測(cè)得的接收器增益和IIP3。

圖3：所測(cè)得的接收器噪聲指數(shù)。

當(dāng)試圖接收這類頻率范圍很寬的信號(hào)時(shí)，一些意想不到的混頻分量可能污染輸出信號(hào)。重要的是，要測(cè)量這些信號(hào)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(cè)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(jí)接收器的完整原理圖。

圖5：雙轉(zhuǎn)換接收器的完整原理圖。

總結(jié)

LTC5510 有源混頻器在上變頻和下變頻應(yīng)用中均可提供高性能。其獨(dú)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(shè)計(jì)。另外，本文信號(hào)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。