混频器电路设计实例.ppt

5.4 混频器电路设计实例 5.4.1 基于T0785的800～1000MHz上变频器电路 nT0785是一个高线性度的有源混频器，芯片内部包含一个 IF中频放大器、一个LO本振放大器、混频器和混频器输出 缓冲器，采用TSSOP-16封装，可应用在 AMPS/GSM/TDMA/ CDMA发射机、高性能无线数字通信系 统中T0785混频器适用的射频频率fRF范围为800～ 1000MHz，本振频率fLO范围600～700MHz，中频频率fIF范 围30～400MHz，可以提供14dB的变频增益，输出IP3为 22dBm，输出P1dB为30dBm它使用一个5V的电源电压 ，电流消耗200mA射频RF输入与本振LO输入可以采用差 分或单端驱动形式，具有低的LO-RF和LO-IF泄漏，典型值 为35dBmT0785的中频放大器、射频放大器和本机振荡 器端口都在内部匹配到50，不需要外部匹配网络，使用 方便，减少了外部元件T0785具有完全的ESD保护nT0785的应用电路原理图和印制板图如图5.4.1所示，应用 电路元器件参数见表5.4.1图5.4.1 T0785的应用电路原理图和印制板图 5.4.2 基于LT5511的400～3000MHz 上变频器电路nLT5511混频器芯片内部包含一个差分本振缓冲放大器、双 平衡混频器和偏置/使能电路，它的LO、RF和IF端口能够 与宽频率范围内的各种放大器匹配。

高性能的本振缓冲器 允许使用一个单端的本机振荡器源，不需要使用不平衡变 压器nLT5511射频输出频率范围为400～3000MHz，本振输入频 率范围为400～2700MHz，中频输入频率范围为10～ 300MHzLT5511在IF输入信号电平为5dBm，在射频输 出频率为950MHz时，IIP3为+17dBm在射频输出频率为 1900MHz时，IIP3为+15.5dBm输入1dB压缩点为 +6dBm本振输入功率15～5dBm，本振缓冲器驱动电 平为10dBm电源电压范围为4.0～5.25V，电流消耗 65mA采用TSSOP-16封装形式nLT5511的950MHz应用电路原理图和印制板图如图5.4.2所 示，元器件参数见表5.4.2图5.4.2 LT5511 的950MHz应用电路原理图、元器件布局图和印制板图 5.4.3 基于MC13143的DC～2.4GHz 线性混频器电路nMC13143是一个双平衡混频器，具有超小功率、输入 和输出频带宽、混频器线性度高等技术特点，广泛用 于0～2.4GHz的上变频和下变频电路中MC13143电 源电压工作范围为1.8～6.5V，其功耗为1.8mW。

MC13143射频输入端为单端方式，本地振荡器输入端 和中频输出端为差分方式混频器电压转换增益为 9.0dBMC13143采用了新的电路设计技术，确保在 50线性输入阻抗时，能获得高的三阶互调截点（ +20dBm）、高直线性度和高1.0dB输出压缩点nMC13143采用CASE751 SO-8封装形式，可应用于无线 区域网络（WLAN）、数字式无线通信系统（DECT） 、数字式无线系统（PHS）、个人随身通信服务 （PCS）、卫星定位系统（GPS）、蜂窝系统、移动通 信无线系统、902～928MHz的无绳机等nMC13143的应用电路原理图和印制板图如图5.4.3所示 采用16:1变压器和LC匹配网络的窄带中频输出电路 如图5.4.4和图5.4.5所示图5.4.3 MC13143应用电路原理图和印制板图 图5.4.4 采用16:1变压 器的窄带中频输 出电路图5.4.5 采用LC匹配网络的窄带中频输 出电路5.4.4 基于LT5512的DC～3GHz 下变频器电路nLT5512是一个宽带的、高线性度的混频器集成电路， 芯片内部包含一个射频缓冲放大器、一个差分的LO（ 本机振荡器）缓冲器放大器、双平衡混频器和偏置/使 能电路。

集成的RF缓冲放大器改善了LO-RF隔离度， 不需要精确的外部偏置电阻nLT5512采用的是一个高线性度的无源二极管混频器电 路结构，混频器变换增益1dBRF输入频率范围DC～ 3000MHz，LO输入频率范围DC～3000MHz，IF输出频 率范围DC～2000MHznLT5512具有高IIP3：在950MHz时为+20dBm，在 1900MHz时为+17dBmSSB噪声系数在1900MHz时为 14dB集成的LO缓冲器不易受LO驱动电平的影响，可 以使用单端或差分LO信号，LO输入功率为15～ 5dBm，具有高的LO-RF隔离度，具有使能控制功能 nLT5512电源电压范围为4.5～5.25V，电流消耗74mA， 低功耗模式电流消耗100ALT5512采用4mm×4mm QFN封装形式nLT5512 1900MHz下变频器（PCS/UMTS应用）应用电 路原理图、元器件布局图和印制板图如图5.4.6所示， 元器件参数见表5.4.3图5.4.6 LT5512 1900MHz下变频器 （PCS/UMTS应用）应用电路原理图 、元器件布局图与印制板图 5.4.5 基于LT5500的1.8～2.7GHz LNA/混 频器电路nLT5500是一个包含有低噪声放大器（LNA）、一个混 频器和一个LO缓冲器的接收器前端IC，采用SSOP-24 封装，可应用于IEEE 802.11和802.11b DSSS及FHSS 、高速无线LAN和区域性环路。

nLT5500的工作电压为1.8～5.25V，电流消耗33mA，待 机模式电流消耗2～25ALT5500的LNA有高增益和 低增益两种工作模式在2.5GHz频段，LNA高增益模 式具有13.5dB的增益和4dB的噪声系数（NF），在低 增益模式具有14dB的增益和一个+8dBm的IIP3混 频器由一个有双平衡混频器单元的单端输入差分对组 成在2.5GHz频段，在10dBm的LO输入功率时，混 频器具有5dB的转换增益和2.5dBm的IIP33个端口 的隔离度，LO-IF隔离度达36dB，LO-RF隔离度达36dB ，RF-LO隔离度达40dB混频器中频输出频率范围是 200～450MHz 图5.4.7 LT5500的2.5GHz应用电路、元器件布局图和印制板图 nLT5500的工作模式由引脚端EN和GS控制电路的每个 信号端口需要匹配元器件在LNA的输入端必须采用交 流耦合，如果频带选择滤波器是采用交流耦合，那么 不需要另外的交流耦合元器件混频器输入引脚端也 需要同样的考虑LO端口可以采用单端或者差分匹配 结构差分结构需要使用变压器IF输出可以采用基 于变压器的匹配或者基于分立元件的匹配。

电路主要 使用尺寸为0402贴片元件，使寄生电容和电感最小化 所有的表面装配的贴片电感都必须有高的自谐振频 率n在印制板的底部放置LO信号导线，可以提高LO隔离和 元器件安装密度允许在LNA输出端和混频器输入端间 放置匹配元件或级间滤波器在LNA和混频器输出端的 上拉电感旁尽可能近地放置接地旁路电容VCC线必 须为低阻抗和采用宽带电容来去耦去耦电容应尽可 能接近VCC引脚端尽可能避免使用长导线，长的RF 导线将导致信号辐射，减弱隔离和增加损耗。