可满足高性能数字接收机动态性能要求的ADC和射频器件

２．３ ＩＦ放大器ＭＡＸ２０２７和ＭＡＸ２０５５

ＭＡＸＩＭ公司也提供每级增量为１ｄＢ的数控增益、高性能ＩＦ放大器。其中ＭＡＸ２０２７数控增益放大器?ＤＶＧＡ　采用单端输入／单端输出方式，可工作在５０ＭＨｚ至４００ＭＨｚ频率范围内，其最大增益时的噪声系数只有５ｄＢ。而ＭＡＸ２０５５则是单端输入／差分输出的ＤＶＧＡ，可在３０ＭＨｚ至３００ＭＨｚ频率范围内驱动高性能ＡＤＣ。在ＭＡＸ２０５５的差分输出和ＡＤＣ的差分输入之间可用一个升压变压器来提供差分驱动，这样有利于输出信号之间的平衡。这两个ＤＶＧＡ通常工作在５Ｖ偏置，并在整个增益设置范围内可以达到＋４０ｄＢｍ的ＯＩＰ３。

２．４ 高线性混频器ＭＡＸ９９９３和ＭＡＸ９９８２

在接收电路中，混频器往往承受的是性能要求比较严格的较大输入信号。理想状态下，其输出信号幅值和相位与输入信号的幅值和相位成正比，而且这种比例与ＬＯ信号无关。因此，混频器的幅度响应与ＲＦ输入呈线性关系，且与ＬＯ输入信号无关。

然而，混频器的非线性也会产生一些不希望的混频信号，称之为杂散响应，这些杂散信号是由到达混频器ＲＦ端口的杂波信号在ＩＦ频段产生的响应。无用的杂散信号将干扰有用的ＲＦ信号的工作，混频器的ＩＦ频率可由下式给出：

ｆＩＦ ＝ ±ｍｆＲＦ ± ｎｆＬＯ

这里，ｆＩＦ、ｆＲＦ 和ｆＬＯ分别是各自端口的信号频率，ｍ和 ｎ是将ｆＲＦ 和ｆＬＯ信号混频后的谐波阶数。

ＭＡＸＩＭ公司的集成(或有源)平衡混频器ＭＡＸ９９９３和ＭＡＸ９９８２由于其性能优于无源混频方案而备受关注。当ｍ或ｎ为偶数时?平衡式混频器能够抑制一定的杂散响应。理想的双平衡混频器可以抑制ｍ或ｎ(或两者)为偶数的所有响应。在双平衡混频器中，ＩＦ、ＲＦ和ＬＯ端口之间都是相互隔离的。设计合理的非平衡变压器可使混频器在ＩＦ、ＲＦ和ＬＯ频带产生交迭。ＭＡＸ９９９３和ＭＡＸ９９８２的特点包括：低噪声系数，内含ＬＯ缓冲器，低ＬＯ驱动，允许两路ＬＯ输入的ＬＯ开关，极好的ＬＯ噪声特性等。此外，在ＲＦ和ＬＯ端口还有ＲＦ非平衡变压器。

由于ＭＡＸＩＭ的这些混频器内都嵌有ＬＯ噪声性能极好的ＬＯ缓冲器，因而降低了对ＬＯ电源的要求。通常ＬＯ噪声与电平较高的输入阻塞信号相混合会降低接收灵敏度，而ＭＡＸ９９９３和ＭＡＸ９９８２由于内含低噪声ＬＯ缓冲器，因此可在出现阻塞时减轻对接收灵敏度的影响。例如，假设ＶＣＯ输入信号的边带噪声是－１４５ｄＢｃ／Ｈｚ，而ＭＡＸ９９９３的ＬＯ噪声特性典型值是－１６４ｄＢｃ／Ｈｚ，这样，复合边带噪声就只下降０．０５ｄＢｃ／Ｈｚ到－１４４．９５ｄＢｃ／Ｈｚ。采用这种方法，用户只需为混频器提供一个电平较低的ＬＯ信号，便能确保接收机的混频特性不会因为ＭＡＸ９９９３内置ＬＯ缓冲器的性能而降低。



此外，还有一种棘手的２阶杂散响应，也称为半中频（１／２ＩＦ）杂散响应。对于低端注入，其混频器阶数为：ｍ＝２、ｎ＝－２；而对于高端注入，则其混频器阶数为：ｍ ＝－２、ｎ ＝２。低端注入时，引起半中频寄生响应的输入频率比希望的ＲＦ频率低ｆＩＦ／２，图２所示是有用ｆＲＦ?ｆＬＯ?ｆＩＦ与无用ｆＨａｌｆ－ＩＦ频率的具体位置。实际上，所希望的ＲＦ频率为１９０９ＭＨｚ与１７４０ＭＨｚ的ＬＯ频率的混频，而得到的ＩＦ频率为１６９ＭＨｚ。虽然，ＣＤＭＡ 的ＲＦ和ＩＦ载波频宽为１．２４ＭＨｚ，但在这里表示成一个频率为中心载频的单频信号。在这个例子中， １８２４．５ＭＨｚ频率的无用信号造成了１６９ＭＨｚ的半中频杂散成份。由于：

２ｆＨａｌｆ－ＩＦ － ２ｆＬＯ ＝ｆＩＦ

故可得：２×１８２４．５ＭＨｚ－２×１７４０ＭＨｚ＝１６９ＭＨｚ

一般情况下，抑制总量（也称为２×２杂散响应）可根据混频器的第二截点ＩＩＰ２来预测，图３给出了ＭＡＸ１９９３的２×２ ＩＭＲ或杂散值。图中的信号电平是用输入ＩＰ２（ＩＩＰ２）性能计算的混频器输入电平。具体的计算公式如下：

ＩＩＰ２ ＝２×ＩＭＲ＋ＰＳＰＵＲ ＝ ＩＭＲ ＋ ＰＲＦ

＝２×７０ｄＢｃ＋?－７５ｄＢｍ　＝７０ｄＢｃ＋?－５ｄＢｍ　

＝＋６５ｄＢｍ

由于ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡＸ９９８２ ９００ＭＨｚ有源滤波器提供的典型杂散响应２ＲＦ－２ＬＯ为６５ｄＢｃ，因此，其ＩＩＰ２的计算方法如下：

ＩＩＰ２ ＝２×ＩＭＲ＋ＰＳＰＵＲ＝ＩＭＲ＋ＰＲＦ

＝２×６５ｄＢｃ＋?－７０ｄＢｍ　＝６５ｄＢｃ＋?－５ｄＢｍ　

＝＋６０ｄＢｍ