低噪聲和卓越帶寬:魚與熊掌可以兼得
采用ADI業(yè)界首款具有寬帶性能的多頻帶通信混頻器,設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方面,惡劣環(huán)境和不斷變化的市場格局要求極高性能的接收機(jī)元件。而就目前混頻器情況而言,設(shè)計(jì)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(tài)范圍的接收機(jī)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(jī)設(shè)計(jì)。為了滿足線性度和噪聲要求,現(xiàn)有的接收機(jī)設(shè)計(jì)一般采用多個窄帶器件。日前,Analog Devices, Inc.(ADI)RF和無線產(chǎn)品業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Mike Mullins向媒體介紹了業(yè)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(chǎn)品,支持無線基礎(chǔ)設(shè)施和軟件定義無線電應(yīng)用的寬帶工作模式。
高性能寬帶接收機(jī)的理想選擇
Mike Mullins表示,現(xiàn)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(nèi)核、一個可編程IF濾波器和一個IF放大器,為設(shè)計(jì)多頻段、單板接收機(jī)提供了可能。
ADL5811和ADL5812無源混頻器
新款A(yù)DI無源混頻器在單個器件中支持寬達(dá)700 MHz至2800 MHz的頻率范圍,其輸入IP3(三階交調(diào))為24 dBm,SSB噪聲系數(shù)為11 dB ,功率轉(zhuǎn)換增益為7 dB。這些性能規(guī)格在整個工作頻率范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。ADL5811和ADL5812無源混頻器設(shè)計(jì)用于寬帶無線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用和軟件定義無線電應(yīng)用,包括多頻段/多標(biāo)準(zhǔn)蜂窩基站接收機(jī)、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(yīng)用。
他說:“一般情況下,無線接收機(jī)的設(shè)計(jì)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(xiàn)優(yōu)秀,但無雜散動態(tài)范圍卻表現(xiàn)一般,后者雖然在無雜散動態(tài)范圍性能方面表現(xiàn)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?yàn)樗鼈儾坏軌蛱峁┕こ處熜枰木性度、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(shù)進(jìn)步成就寬帶性能
ADL5811和ADL5812采用了實(shí)現(xiàn)寬帶無源混頻器的新方法,可在單個IC中實(shí)現(xiàn)高線性度、低噪聲和寬帶。寬帶性能源于其三大技術(shù)進(jìn)步。新款無源混頻器在700 MHz至2800 MHz頻率范圍內(nèi)的出色表現(xiàn)要?dú)w功于三大技術(shù)進(jìn)步,其中較突出的是限幅LO放大器的發(fā)展。與現(xiàn)有窄帶混頻器相比,這種放大器可以在較寬的帶寬范圍內(nèi)產(chǎn)生一種上升時間較快的高壓方波,而不會導(dǎo)致直流電流上升。
第二種技術(shù)涉及一種調(diào)諧RF巴倫結(jié)構(gòu)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(gòu)成的RF巴倫,雖然損耗較低,但帶寬卻相當(dāng)一般。
第三種技術(shù)是利用無源混頻器的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一種能使IF放大器提前壓縮的復(fù)合信號。ADI設(shè)計(jì)了一種調(diào)諧濾波器網(wǎng)絡(luò)來提供適當(dāng)?shù)暮皖l端(為RF和LO頻率的函數(shù)),由此降低了負(fù)載中無用邊帶的幅度。
Mike Mullins認(rèn)為,當(dāng)今的RF系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可即刻從中獲益,實(shí)現(xiàn)更短的上市時間,有利于更快地開發(fā)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(xiàn)穩(wěn)定,通過SPI調(diào)諧控制消除片外匹配元件的必要性,縮短設(shè)計(jì)時間,減少器件驗(yàn)證,降低開發(fā)成本和BOM,改進(jìn)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(shè)計(jì)師無需借助外部阻抗匹配元件也可對混頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過數(shù)字方式調(diào)節(jié)無源混頻器柵極的直流偏置電壓調(diào)節(jié),可以進(jìn)一步優(yōu)化性能。為了盡量降低功耗,雙通道ADL5812的每個通道都可以獨(dú)立使能或禁用。針對DPD(數(shù)字預(yù)失真)發(fā)射觀測接收機(jī)或非分集應(yīng)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(jī)鏈。
深厚專業(yè)積淀跨越整個RF信號鏈
ADI公司利用完善的設(shè)計(jì)技巧、系統(tǒng)知識與工藝技術(shù),提供覆蓋整個RF信號鏈的RF產(chǎn)品,從業(yè)界領(lǐng)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(yīng)用包括:蜂窩通信基礎(chǔ)設(shè)施、無線手機(jī)/終端、軍用雷達(dá)/通信、工業(yè)、儀器儀表、醫(yī)療(監(jiān)控、成像)、廣播電視/無線電/音頻、消費(fèi)電子、無線抄表、商用航空電子、汽車電子等。這些產(chǎn)品同時提供眾多免費(fèi)設(shè)計(jì)工具、評估板和其它設(shè)計(jì)資源,為RF系統(tǒng)的開發(fā)提供了極大便利。
典型RF信號鏈
ADI將創(chuàng)新、業(yè)績和卓越作為企業(yè)的文化支柱,并基此成長為該技術(shù)領(lǐng)域較持久高速增長的企業(yè)之一。ADI公司是業(yè)界廣泛認(rèn)可的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和信號處理技術(shù)全球領(lǐng)先的供應(yīng)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(shè)備制造商。作為領(lǐng)先業(yè)界40多年的高性能模擬集成電路(IC)制造商,ADI的產(chǎn)品廣泛用于模擬信號和數(shù)字信號處理領(lǐng)域。
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