MIMO接收器需要高性能的双通道无源混频器

功耗和解决方案尺寸

伴随多频段/多模式基站拓扑结构的成熟以及4G网络系统定义的进一步细化，无线基础设施呈现出这样的发展方向，即：构建能以极少的硬件和软件变更来实现各种不同频段或模式要求的平台配置。所有的LTC559x混频器均共用同一种引出脚配置，因而可以很容易地将相同的电路板布局用于所有的频段。

另外，无线通信技术的不断发展还促使业界采用更小的蜂窝，例如：微微蜂窝和毫微微蜂窝。由于需要更多和更小的蜂窝，再加上远端射频头使用量的增加，给基础设施系统施加了额外的限制条件，因而要求更高的集成度和更小的解决方案尺寸。

随着蜂窝数目的增加，功耗指标也变得日益重要起来，这是因为能源成本将随之成正比例地上升。另一方面，在远端射频头中，由于依赖被动冷却的原因，热应力是一个重大的问题。只是简单地缩减解决方案尺寸还不够，因为系统尺寸的缩小将导致较高的功率密度、较高的结温、以及潜在的组件可靠性下降问题。因此，有必要同时缩减系统的功耗和尺寸。这一目标是颇具挑战性的，原因是一定不得牺牲RF性能。

过去，把两个单独的混频器组合在一颗芯片上将产生2W的总功耗。为了降低功耗，LTC559x混频器专门针对3.3V(而不是5V)工作电压进行了设计。低电压电路设计方法既可降低功耗，又不会影响转换增益、IIP3或噪声指数性能。唯一受到较低电源电压影响的参数是P1dB性能，其大约为11dBm。当驱动200Ω负载阻抗时，IF放大器开路集电极上的电压摆幅会对 P1dB性能产生输出限制。对于那些需要较高P1dB的应用，混频器进行了针对性的特别设计，允许IF放大器采用一个5V电源。较高的电压可将P1dB提升至大于14dBm。

如表1所列，双通道混频器在功耗刚刚超过1.3W的情况下(两个通道均被使能) 实现了卓越的性能。如需节省更多的电能，则可通过采用独立的使能控制按照需要单独地关断个别通道。在可以接受降低线性度要求的场合中，ISEL引脚允许用户切换至低电流模式并进一步减少DC功耗。

结论

LTC559x双通道无源下变频混频器系列拥有满足当今多通道基础设施接收器之苛刻要求所需的高性能。这些混频器的高转换增益、低噪声指数(NF)与高线性度组合改善了总体系统性能，而低功耗与小解决方案尺寸则能满足如今较小基站和远端射频头更为严格的要求。

作者：

Bill Beckwith，高级RFIC设计工程师

Xudong Wang，高级RFIC设计工程师

Tom Schiltz，高级RFIC设计工程师

凌力尔特公司