MIMO接收器需要高性能的双通道无源混频器

　　为尽量减小解决方案尺寸， LTC559x 混频器组装于小型 5mm x 5mm 24 引线 QFN 封装。不过，小封装尺寸只是导致总体解决方案尺寸减小的原因之一。高集成度将所需的外部组件数目减少至大约 19 个，从而最大限度地缩减了电路板面积、复杂性和成本。

　　接收器应用

　　图 3 给出了 LTC559x 混频器在一个双通道接收器中的功能示意图。在把单端 RF 信号施加至混频器输入端之前对其进行放大和滤波。在该实例中示出的是差分 IF 信号通路，免除了增设一个 IF 平衡-不平衡转换器的需要。SAW 滤波器、IF 放大器和集总元件带通滤波器均为差分型。　　

 

　　在许多 MIMO 接收器中均使用了高灵敏度 SAW 滤波器，旨在隔离混频器输出端上不想有的杂散信号和噪声。混频器的 8dB 转换增益可补偿这些滤波器的高插入损耗，并减轻它们对于系统噪声层的影响。总体混频器性能可接纳滤波器损耗，同时使接收器能够满足灵敏度和杂散性能要求。

　　多通道接收器的另一个重要规格指标是“通道间隔离”。通道间隔离是相对于受驱动通道输出 IF 电平的未驱动通道输出 IF 电平。该参数的规定值通常优于“天线间隔离”(高 10dB)，以避免导致系统性能下降。凭借其精准的 IC 设计，LTC559x 混频器实现了大于 45dB 的通道间隔离，可满足大多数多通道应用要求。

　　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。