MIMO接收器需要高性能的双通道无源混频器

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。

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。

表1：LTC559x系列的频率覆盖范围和3.3V性能概要

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。

图1：双通道混频器的方框图

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。

图2：LTC5591在各种不同操作状态下的LO输入回程损耗