MIMO接收器需要高性能的雙通道無源混頻器

　　引言

　　多輸入多輸出 (MIMO) 技術正越來越多地應用于高數據速率系統，如 Wi-Fi 和 3G/4G 蜂窩技術。MIMO 系統較高的數據速率可增加系統容量并提升效率水平。為了降低系統復雜性和尺寸，MIMO 接收器需要能夠處理多個通道的集成電路 (IC)。為滿足這一需求，LTC559x雙通道無源下變頻混頻器系列提供了 600MHz 至 4.5GHz 的頻率覆蓋范圍。該混頻器系列包含 LTC5590、LTC5591、LTC5592 和 LTC5593。表 1 羅列了每款混頻器的頻率覆蓋范圍和典型 3.3V 性能。這些混頻器可提供高轉換增益、低噪聲指數 (NF) 以及高線性度和低 DC 功耗。典型轉換增益為 8dB，并具有一個 26dBm 的輸入三階截取點 (IIP3)、10dB 的噪聲指數和 1.3W 功耗。

　　表 1：LTC559x 系列的頻率覆蓋范圍和 3.3V 性能概要

　　LTC559x 雙通道高性能混頻器系列非常適用于無線基礎設施 MIMO 接收器。此類雙通道解決方案減少了組件數目、簡化了 LO 信號的布線、以及減小了電路板面積。此外，每款 LTC559x 器件還內置了集成型 RF 和 LO 平衡-不平衡轉換器、雙平衡混頻器、LO 緩沖放大器和差分 IF 放大器，從而進一步減低了總體解決方案尺寸、復雜性和成本。

　　混頻器描述

　　圖 1 中的簡化示意圖描繪了雙通道混頻器拓撲結構，其采用無源雙平衡混頻器內核來驅動 IF 輸出放大器。這些混頻器內核是四路開關 MOSFET，通常具有大約 7dB 的轉換損耗。然而在此場合中，位于其后的 IF 放大器增益大大彌補了該損耗，從而實現了 8dB 左右的總增益。差分 IF 輸出針對 200Ω 負載進行了優化。　　

 

　　LO 通路采用了一個共用的平衡-不平衡轉換器，以將單端輸入轉換為一個差分 LO，然后驅動每個通道的獨立緩沖放大器。為了避免發生不希望的 VCO 負載拉移，在所有的操作模式中均保持了優良的 LO 阻抗匹配。作為例子，圖 2 示出了 LTC5591 在各種不同操作條件下的 LO 輸入回程損耗。該特性免除了增設一個外部 LO 緩沖級的需要。　　

 

　　傳統基站維持的是一種由溫度控制的環境，并要求組件能在高達 +85°C 的溫度下運作。然而，較小的蜂窩和遠端射頻頭卻使組件面臨著一種更加嚴酷的環境，組件被要求能夠在高達 +105°C 的溫度下工作。LTC559x 混頻器專門針對 +105°C 的溫度條件進行了設計和實際的測試，旨在滿足上述要求。