LTC5591双通道、1.3GHz至2.3GHz、高动态范围、下变频混频器技术手册

概述
LTC 5591 隶属于一个覆盖 600MHz 至 4.5GHz RF 频率范围的双通道、高动态范围、高增益下变频混频器系列。LTC5591专为 1.3GHz 至 2.3GHz RF 应而优化。LO 频率必须位于 1.4GHz 至 2.1GHz 的范围之内，以获得优质性能。该器件的典型应用是具有一个 1.7GHz 至 2.2GHz RF 输入和低端 LO 的 LTE 或 W-CDMA 多通道或分集接收机。

LTC5591 的高转换增益和高动态范围允许在高选择性接收机设计中使用规格较宽松的 IF 滤波器，并较大限度地缩减了总体解决方案成本、板级空间和系统级偏差。这款器件还提供了一种低电流模式以实现额外的节能，而且每个混频器通道都具有独立的停机控制功能。
数据表：*附件：LTC5591双通道、1.3GHz至2.3GHz、高动态范围、下变频混频器技术手册.pdf

特性

• 转换增益：8.5dB (在 1950MHz)
• IIP3：26.2dBm (在 1950MHz)
• 噪声指数：9.9dB (在 1950MHz)
• 在 5dBm 隔离条件下噪声指数 (NF) 为 15.5dB
• 高输入 P1dB
• 47dB 通道间隔离
• 采用 3.3V 电源时功耗为 1.25W
• 低功率模式：< 800mW 功率损耗
• 独立的通道停机控制
• 50Ω 单端 RF 和 LO 输入
• 在所有模式中 LO 输入匹配
• 0dBm LO 驱动电平
• 小的封装及解决方案外形尺寸
• –40ºC 至 105ºC 工作温度范围

应用

• 3G / 4G 无线基础设施分集接收机 (LTE、W-CDMA、TD-SCDMA、UMTS、GSM1800)
• 远程射频单元
• MIMO (多输入多输出) 多通道接收机

典型应用

引脚配置

引脚功能

• RFA、RFB（引脚1、6） ：分别为A通道和B通道的单端射频输入引脚。这些引脚内部连接到射频输入变压器的初级侧，其初级侧对地直流电阻较低。当射频输入存在直流电压时，需使用串联隔直电容，防止直流电压损坏集成变压器。当LO输入由1.4GHz至2.1GHz范围内、0±6dBm的信号源驱动且通道启用时，RF输入可实现阻抗匹配。
• CTA、CTB（引脚2、5） ：分别为A通道和B通道的射频变压器次级中心抽头引脚。这些引脚可能需连接旁路电容，以优化IIP3性能。每个引脚内部产生的偏置电压为1.2V，必须与地和Vcc进行直流隔离。
• GND（引脚3、4、7、13、15、24，外露焊盘引脚25） ：接地引脚。这些引脚必须焊接到电路板上的射频接地层。封装的外露焊盘金属层可提供与接地层的电气连接和良好的散热。
• IFGNDB、IFGNDA（引脚8、23） ：分别为B通道和A通道中频放大器的直流接地返回引脚。这些引脚必须连接到地，以构成中频放大器的直流电流通路。可使用芯片电感调谐LO - IF和RF - IF泄漏，每个引脚的典型直流电流为100mA。
• IFB⁻、IFB⁺、IFA⁻、IFA⁺（引脚9、10、21、22） ：分别为B通道和A通道中频放大器的集电极开路差分输出引脚。这些引脚必须通过阻抗匹配电感或变压器中心抽头连接到直流电源，每个引脚的典型直流电流消耗为50mA。
• IFBB、IFBA（引脚11、20） ：分别为B通道和A通道中频放大器的偏置调节引脚，可独立调节内部中频缓冲器电流。这些引脚上的典型直流电压为2.2V。若不使用，需与地和Vcc进行直流隔离。
• VccB、VccA（引脚12、19） ：分别为本振缓冲器和偏置电路的电源引脚。这些引脚必须连接到经过稳压的3.3V电源，并在引脚附近连接旁路电容，每个引脚的典型电流消耗为91mA。
• ENB、ENA（引脚14、17） ：分别为B通道和A通道的使能引脚，可独立启用相应通道。施加大于2.5V的电压可激活通道，小于0.3V则禁用通道。典型输入电流小于10μA，且不能悬空。
• LO（引脚16） ：单端本振输入引脚。该引脚内部连接到本振输入变压器的初级侧，其初级侧对地直流电阻较低。当本振输入存在直流电压时，需使用串联隔直电容，防止损坏集成变压器。无论ENA和ENB状态如何，本振输入在内部均匹配到50Ω。
• I_SEL（引脚18） ：低电流选择引脚。拉低（<0.3V）或悬空时，两个通道以正常电流电平偏置，实现最佳射频性能。施加大于2.5V电压时，两个通道以降低的电流工作，在较低功耗下实现合理性能，且不能悬空。

框图

LTC5591由两个相同的混频器通道组成，由一个公共本振（LO）输入信号驱动。每个高线性度混频器由一个无源双平衡混频器核心、中频（IF）缓冲放大器、本振缓冲放大器以及偏置/使能电路构成。有关每个引脚功能的描述，请参见“引脚功能”和“框图”部分。每个混频器都可以独立关闭，以降低功耗，并且可以选择低电流模式，在性能和功耗之间进行权衡。射频（RF）和LO输入为单端输入，在内部匹配到50Ω。可采用低侧或高侧LO注入。IF输出为差分输出。如图1所示的评估电路，利用了一个带通IF输出匹配电路和一个IF变压器，以实现50Ω单端IF输出。评估板布局如图2所示。

RF输入

A通道和B通道的RF输入相同。如图3所示，A通道的RF输入连接到集成变压器的初级绕组。通过连接一个外部串联电容C1A，可实现50Ω匹配。如果信号源存在直流电压，也需要C1A进行隔直，因为RF变压器的初级侧在内部直流接地，初级侧的直流电阻约为3.6Ω。

RF变压器的次级绕组内部连接到A通道无源混频器核心。变压器次级绕组的中心抽头连接到引脚2（CTA），用于连接旁路电容C8A。可以调整C8A的值，以在特定RF工作频率下改善通道间隔离度，同时对变频增益、线性度和噪声性能影响较小。不同C8A值下的通道间隔离度如图4所示。使用时，为实现正确的高频去耦，C8A应放置在距离引脚2 2mm范围内。CTA引脚上的标称直流电压为1.2V。