概述
LTC 5553 是一款高性能、微波雙平衡無源混頻器，其可用于上變頻或下變頻。

LTC5553 的混頻器和集成化 RF 平衡-不平衡變壓器專為覆蓋3GHz至 20GHz RF頻率范圍而優(yōu)化。該器件包括一個(gè)專門針對 1GHz 至 20GHz 頻率范圍而優(yōu)化的集成型 LO 放大器，僅需 0dBm 的驅(qū)動功率。集成的 IF 平衡-不平衡變壓器專為覆蓋非常寬的 500MHz 至 9GHz 頻率范圍而優(yōu)化，并提供了一個(gè)單端 50Ω 接口。

除了低的 LO 至 RF 和 LO 至 IF 泄漏之外，LTC5553 還提供了異常高的 IIP3 和 P1dB。而且，此器件還在一個(gè)小型封裝中實(shí)現(xiàn)了高集成度。
數(shù)據(jù)表：*附件：LTC5553 3GHz至20GHz微波混頻器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 5G 寬帶無線接入
• 微波收發(fā)器
• 無線回程
• 點(diǎn)對點(diǎn)微波
• 相控陣天線
• C、X 和 Ku 波段雷達(dá)
• 測試設(shè)備
• 衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器

特性

• 上變頻或下變頻
• 高 IIP3：
  • +24.3dBm（10GHz時(shí)）
  • +21.5dBm（17GHz時(shí)）
• 轉(zhuǎn)換損耗：9dB（10GHz時(shí)）
• +16dBm 輸入 P1dB (10GHz時(shí))
• 集成LO 緩沖器：0dBm LO 驅(qū)動
• 低 LO-RF 泄漏：< -25dBm
• 50Ω 寬帶匹配 RF、LO 和 IF 端口
• 3.3V/132mA 電源
• 快速打開/關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)TDD操作
• 3mm x 2mm、12 引腳 QFN 封裝

引腳配置描述

• GND（引腳1、3、4、6、8、10、12，外露焊盤引腳13）：接地引腳。這些引腳必須焊接到電路板上的射頻接地層。封裝的外露焊盤金屬層既能提供接地的電氣連接，又能與印刷電路板實(shí)現(xiàn)良好的熱接觸。
• IF（引腳2）：中頻端口的單端端子。該引腳內(nèi)部連接到中頻變壓器的初級側(cè)，而變壓器與地之間的直流電阻較低。如果存在直流電壓，應(yīng)使用串聯(lián)隔直電容，以避免損壞集成變壓器。只要本振由1GHz至20GHz頻率范圍內(nèi)、0 ± 6dBm的信號源驅(qū)動，中頻端口的阻抗就能在50MHz至9GHz范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)匹配。
• EN（引腳7）：使能引腳。當(dāng)施加到該引腳上的電壓大于1.2V時(shí)，混頻器被啟用；當(dāng)電壓小于0.3V時(shí)，混頻器被禁用。典型的輸入電流小于30μA。該引腳內(nèi)部有一個(gè)376kΩ的下拉電阻。
• VCC（引腳9）：電源引腳。該引腳必須外接一個(gè)穩(wěn)定的3.3V電源，并且在靠近該引腳處放置一個(gè)旁路電容。器件啟用時(shí)的典型電流消耗為132mA。
• LO（引腳11）：本地振蕩器（LO）輸入。必須使用一個(gè)串聯(lián)隔直電容。該引腳的典型直流電壓為1.6V。

典型性能特征

框圖

應(yīng)用信息

簡介

LTC5553由高線性度雙平衡混頻器核心、本振（LO）緩沖放大器以及偏置/使能電路組成。有關(guān)各引腳功能的描述，請參見“功能框圖”部分。射頻（RF）、本振（LO）和中頻（IF）端口均為50Ω單端端口。LTC5553可用作下變頻器，此時(shí)射頻作為輸入，中頻作為輸出；也可用作上變頻器，此時(shí)中頻作為輸入，射頻作為輸出。本振可采用低側(cè)注入或高側(cè)注入。評估電路和評估板布局分別如圖1和圖2所示。

圖2. 評估板布局

射頻端口

如圖3所示，混頻器的射頻端口連接到集成變壓器的初級繞組。射頻變壓器的初級側(cè)內(nèi)部直流接地，其初級側(cè)的直流電阻約為2.5Ω。如果射頻源存在直流電壓，則需要一個(gè)隔直電容。射頻變壓器的次級繞組內(nèi)部連接到混頻器核心。射頻端口內(nèi)部在3GHz至20GHz頻率范圍內(nèi)進(jìn)行寬帶匹配。在距離射頻引腳1.4mm處放置一個(gè)0.15pF的并聯(lián)電容，可用于改善13GHz至15GHz頻率范圍內(nèi)的射頻端口匹配，本振功率范圍為 - 6dBm至6dBm。測得的射頻輸入回波損耗如圖4所示，對應(yīng)的是低側(cè)本振注入情況下，中頻頻率為900MHz、2GHz和4GHz時(shí)的情況。

圖3. 簡化的射頻端口接口原理圖

圖4. 射頻端口回波損耗

應(yīng)用信息

射頻輸入阻抗和輸入反射系數(shù)隨射頻頻率的變化情況列于表1。該數(shù)據(jù)的參考平面為集成電路的引腳5，且無外部匹配，本振在12GHz頻率下驅(qū)動。

本振輸入

如圖5所示，混頻器的本振輸入由單端轉(zhuǎn)差分轉(zhuǎn)換電路和高速限幅差分放大器組成。本振放大器針對1GHz至20GHz的本振頻率范圍進(jìn)行了優(yōu)化。超出或低于此頻率范圍的本振頻率也可使用，但性能可能會下降。

圖5. 簡化的本振輸入原理圖

本振輸入的直流電壓約為1.6V，需要一個(gè)隔直電容（C1）。

本振在1GHz至20GHz范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)50Ω匹配。對于擴(kuò)展的本振工作頻率范圍，可能需要外部匹配組件。如圖6所示為本振輸入回波損耗的測量值，標(biāo)稱本振輸入電平為0dBm，不過限幅放大器在±6dBm的輸入功率范圍內(nèi)都能提供出色的性能。

圖6. 本振輸入回波損耗

本振輸入阻抗和輸入反射系數(shù)隨頻率的變化情況如表2所示。