帶有集成LO（本地振蕩器）緩沖器和倍頻器的新型寬帶混頻器解決了微波設(shè)計(jì)人員面臨的幾個(gè)挑戰(zhàn)性問(wèn)題。凌力爾特公司的LT555548混頻器簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)，具有以下主要特性：

IF（中頻）端口，從DC擴(kuò)展到6 GHz，簡(jiǎn)化了寬帶IF采樣

片內(nèi)與混合模塊解決方案相比，LO限幅放大器消除了外部LO緩沖級(jí)，降低了成本并最大限度地減小了整體解決方案尺寸

0 dBm LO驅(qū)動(dòng)器可減少總輻射泄漏，減少外部濾波器和屏蔽要求

超寬帶RF（2至13.6 GHz）和LO（1至12 GHz）端口連續(xù)匹配

該器件具有寬帶差分IF端口，工作頻率范圍為DC至6 GHz。其低頻能力可實(shí)現(xiàn)更靈活的頻率規(guī)劃。 LTC5548非常適用于接收寬帶信號(hào)，特別是帶寬為500 MHz至1 GHz或更高。

與大多數(shù)微波混頻器不同，LTC5548通常需要大約+13 dBm或更高的LO驅(qū)動(dòng)。集成LO緩沖器，僅需要0 dBm驅(qū)動(dòng)器。由于器件以0 dBm信號(hào)開(kāi)始，而不是替代器件的典型值為+13 dBm或更高，因此其他端口的LO泄漏低13 dB。這樣可以實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單的濾波要求，特別是LTC5548可以支持的低IF頻率。片上LO緩沖器顯著改善了RF到LO端口的隔離，這有助于減少由于LO輸入端的寄生RF信號(hào)引起的合成器源頻率牽引的任何問(wèn)題。

LTC5548專為寬帶操作，可以雙向使用，作為上變頻或下變頻混頻器。其RF端口可以是下變頻接收器中的輸入或上變頻發(fā)送器中的輸出。其RF端口具有片內(nèi)巴倫，使其能夠單端工作。平衡 - 不平衡變壓器在2至13.6 GHz范圍內(nèi)連續(xù)匹配50Ω，回波損耗優(yōu)于10 dB。

為了使該器件真正適用于寬帶應(yīng)用，其LO端口也是單端的，并且在1至12 GHz范圍內(nèi)連續(xù)匹配50Ω。此外，無(wú)論LTC5548是使能還是禁用，50Ω阻抗終端都是恒定的。因此，打開(kāi)和關(guān)閉混頻器不會(huì)產(chǎn)生干擾，可能會(huì)解鎖LO源中的鎖相環(huán)。

50Ω端口極大地簡(jiǎn)化了微波系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)。首先，這使得更簡(jiǎn)單的濾波和與50Ω系統(tǒng)的其他部分的接口。其次，極寬帶匹配對(duì)電路對(duì)外部匹配元件值變化的敏感性更為寬容，可以在系統(tǒng)生產(chǎn)變化時(shí)產(chǎn)生非常一致的性能。

LTC5548的LO端口可以直接用信號(hào)源驅(qū)動(dòng)12 GHz，可獲得最佳噪聲系數(shù)和雜散性能。或者，端口可以配置為使用內(nèi)部倍頻器;選擇時(shí)（通過(guò)數(shù)字選擇引腳），最高可達(dá)6 GHz LO信號(hào)，內(nèi)部加倍，最高工作頻率可達(dá)12 GHz。這便于使用成本較低的低頻PLL/合成器。折衷是噪聲增加3 dB，這主要是由于噪聲功率加倍，而馬刺略高。

圖1：寬帶10 MHz至6 GHz上變頻至6.5 GHz。

結(jié)果是極小尺寸的解決方案。圖1顯示了寬帶發(fā)射機(jī)應(yīng)用的一個(gè)示例。該電路使用6.51至12.5 GHz的掃頻LO頻率將10 MHz至6 GHz輸入信號(hào)上變頻，從而創(chuàng)建固定的6.5 GHz RF輸出。為實(shí)現(xiàn)這種寬帶輸入性能，使用Mini-Circuits型號(hào)TCM1-83X +巴倫變壓器將單端輸入轉(zhuǎn)換為混頻器的差分IF端口。對(duì)于高側(cè)LO注入，混頻器在近DC至3 GHz時(shí)表現(xiàn)出相對(duì)平坦的轉(zhuǎn)換損耗，如圖2所示。在5 GHz以下的任何1 GHz輸入帶寬內(nèi)，增益平坦度優(yōu)于1 dB。一旦輸入被推到5 GHz以上，轉(zhuǎn)換損耗就會(huì)開(kāi)始變化得更快。輸入IP3（IIP3）從近DC到2.5 GHz仍然大于23 dBm，而在高達(dá)6 GHz時(shí)仍然表現(xiàn)出優(yōu)于19 dBm的IIP3。

圖2：使用高端LO驅(qū)動(dòng)和LO驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)換損耗和IIP3與輸入頻率的關(guān)系。

LTC5548基于先進(jìn)的SiGe BiCMOS工藝，具有非常一致的性能。混頻器采用纖巧的2 mm x 3 mm塑料QFN封裝。利用0dBm LO驅(qū)動(dòng)，上述示例電路實(shí)現(xiàn)示出了具有最少外部組件的極其緊湊的解決方案?？傮w解決方案成本具有吸引力，并且其他復(fù)雜的微波電路解決方案變得更加簡(jiǎn)單和可制造。