MAX19985A：700MHz - 1000MHz高性能下变频混频器解析

在无线通信系统的设计中，下变频混频器是至关重要的组件，它直接影响着系统的性能和稳定性。今天要给大家介绍的是MAXIM公司的MAX19985A，一款高性能的双路、SiGe、高线性度700MHz - 1000MHz下变频混频器，它集成了LO缓冲器和开关，在众多应用场景中都有着出色的表现。

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1. 产品概述

MAX19985A专为700MHz - 1000MHz的分集接收器应用而设计，能提供约8.7dB的增益、+25.5dBm的IIP3以及9.0dB的噪声系数。其优化的LO频率范围为900MHz - 1300MHz，非常适合蜂窝和新700MHz频段的高端LO注入架构。同时，MAX19985支持低端LO注入，并且与MAX19985A引脚兼容且功能相同。

这款混频器不仅具备出色的线性度和噪声性能，还实现了高度的组件集成。它包含两个双平衡无源混频器核心、两个LO缓冲器、一个双输入LO可选开关以及一对差分IF输出放大器，并且集成了片上巴伦，允许单端RF和LO输入。

2. 关键特性

2.1 频率范围

• RF频率：700MHz - 1000MHz
• LO频率：900MHz - 1300MHz
• IF频率：50MHz - 500MHz

  2.2 性能指标

• 转换增益：典型值8.7dB
• 噪声系数：典型值9.0dB
• 输入IP3：典型值+25.5dBm
• 输入1dB压缩点：典型值+12.6dBm
• 2LO - 2RF杂散抑制：在(P_{RF} = -10 dBm)时，典型值76dBc

  2.3 其他特性

• 双信道设计，非常适合分集接收器应用
• 典型信道间隔离度48dB
• 低LO驱动：-3dBm到+3dBm
• 集成LO缓冲器
• 内部RF和LO巴伦，支持单端输入
• 内置SPDT LO开关，LO1到LO2隔离度46dB，开关时间50ns
• 与1700MHz - 2200MHz的MAX19995/MAX19995A系列引脚兼容，与1850MHz - 3800MHz的MAX19997A/MAX19999系列引脚相似
• 单+5.0V或+3.3V电源供电
• 外部电流设置电阻可使器件在低功耗/低性能模式下运行

3. 电气特性

3.1 绝对最大额定值

• 工作温度范围：-40°C到+85°C
• 结温：最大+150°C
• 存储温度范围：-65°C到+150°C
• 引脚焊接温度（10s）：+300°C

  3.2 直流电气特性

• +5.0V电源：典型供电电流330mA
• +3.3V电源：典型供电电流280mA

  3.3 交流电气特性

  不同电源供电下，MAX19985A在转换增益、噪声系数、输入1dB压缩点、三阶输入截点等方面都有良好的表现。例如，在+5.0V电源供电，典型条件下转换增益为8.7dB，噪声系数为9.0dB。

4. 引脚说明

MAX19985A采用36引脚薄QFN封装，各引脚功能明确，以下是部分关键引脚的说明：

• RFMAIN：主信道RF输入，内部匹配到50Ω，需输入直流阻断电容
• LO1、LO2：本地振荡器输入，内部匹配到50Ω，需输入直流阻断电容
• LOSEL：本地振荡器选择，高电平选LO1，低电平选LO2
• IFD+、IFD - 、IFM+、IFM -：差分IF输出

5. 应用信息

5.1 输入输出匹配

RF和LO输入内部匹配到50Ω，无需额外匹配组件，只需直流阻断电容。IF输出阻抗为200Ω（差分），评估时可使用外部低损耗4:1（阻抗比）巴伦将其转换为50Ω单端输出。

5.2 外部可调偏置

每个通道有两个引脚（LO_BIAS、IF_BIAS）可通过外部电阻设置内部偏置电流。使用较大阻值电阻可降低功耗，但会牺牲一些性能。

5.3 LEXT_电感

对于需要最佳RF - IF和LO - IF隔离的应用，可从LEXT_（引脚15和31）连接低ESR电感和500Ω电阻的并联组合到地。若不需要改善隔离，可使用0Ω电阻连接到地。

5.4 布局考虑

• 保持RF信号线尽可能短，以减少损耗、辐射和电感。
• 混频器负载阻抗要确保IF - 和IF + 到地的电容不超过几皮法。
• 将接地引脚直接连接到封装下方的暴露焊盘，暴露焊盘必须连接到PCB的接地平面，建议使用多个过孔连接到下层接地平面。

  5.5 电源旁路

  为保证高频电路稳定性，需对每个VCC引脚和TAPMAIN/TAPDIV进行适当的电压旁路，旁路电容应放置在引脚100密耳范围内。

  5.6 暴露焊盘RF/热考虑

  MAX19985A的36引脚薄QFN - EP封装的暴露焊盘提供了低热阻路径到芯片。PCB设计要能从暴露焊盘传导热量，并为其提供低电感的接地路径，暴露焊盘必须焊接到PCB的接地平面。

6. 典型应用

MAX19985A适用于多种通信基站和无线系统，如850MHz WCDMA和cdma2000基站、700MHz LTE/WiMAX基站、GSM850/900 2G和2.5G EDGE基站等。

在实际设计中，电子工程师们需要根据具体的应用场景和性能要求，合理选择电源、调整偏置电阻、优化布局等，以充分发挥MAX19985A的性能优势。大家在使用这款混频器的过程中，有没有遇到过什么特别的问题或者有什么独特的设计经验呢？欢迎在评论区分享交流。