MIMO接收器需要高性能的双通道无源混频器

　　引言

　　多输入多输出 (MIMO) 技术正越来越多地应用于高数据速率系统，如 Wi-Fi 和 3G/4G 蜂窝技术。MIMO 系统较高的数据速率可增加系统容量并提升效率水平。为了降低系统复杂性和尺寸，MIMO 接收器需要能够处理多个通道的集成电路 (IC)。为满足这一需求，LTC559x双通道无源下变频混频器系列提供了 600MHz 至 4.5GHz 的频率覆盖范围。该混频器系列包含 LTC5590、LTC5591、LTC5592 和 LTC5593。表 1 罗列了每款混频器的频率覆盖范围和典型 3.3V 性能。这些混频器可提供高转换增益、低噪声指数 (NF) 以及高线性度和低 DC 功耗。典型转换增益为 8dB，并具有一个 26dBm 的输入三阶截取点 (IIP3)、10dB 的噪声指数和 1.3W 功耗。

　　表 1：LTC559x 系列的频率覆盖范围和 3.3V 性能概要

　　LTC559x 双通道高性能混频器系列非常适用于无线基础设施 MIMO 接收器。此类双通道解决方案减少了组件数目、简化了 LO 信号的布线、以及减小了电路板面积。此外，每款 LTC559x 器件还内置了集成型 RF 和 LO 平衡-不平衡转换器、双平衡混频器、LO 缓冲放大器和差分 IF 放大器，从而进一步减低了总体解决方案尺寸、复杂性和成本。

　　混频器描述

　　图 1 中的简化示意图描绘了双通道混频器拓扑结构，其采用无源双平衡混频器内核来驱动 IF 输出放大器。这些混频器内核是四路开关 MOSFET，通常具有大约 7dB 的转换损耗。然而在此场合中，位于其后的 IF 放大器增益大大弥补了该损耗，从而实现了 8dB 左右的总增益。差分 IF 输出针对 200Ω 负载进行了优化。　　

 

　　LO 通路采用了一个共用的平衡-不平衡转换器，以将单端输入转换为一个差分 LO，然后驱动每个通道的独立缓冲放大器。为了避免发生不希望的 VCO 负载拉移，在所有的操作模式中均保持了优良的 LO 阻抗匹配。作为例子，图 2 示出了 LTC5591 在各种不同操作条件下的 LO 输入回程损耗。该特性免除了增设一个外部 LO 缓冲级的需要。　　

 

　　传统基站维持的是一种由温度控制的环境，并要求组件能在高达 +85°C 的温度下运作。然而，较小的蜂窝和远端射频头却使组件面临着一种更加严酷的环境，组件被要求能够在高达 +105°C 的温度下工作。LTC559x 混频器专门针对 +105°C 的温度条件进行了设计和实际的测试，旨在满足上述要求。