概述
LTC5552是一款高性能、微波雙平衡無源混頻器，可用于上變頻或下變頻。該器件與LTC5553相似，但是具有一個寬帶、差分DC至6GHz IF端口。LTC5552推薦用于IF頻率范圍擴展至500MHz以下的應(yīng)用。對于IF頻率始終高于500MHz的應(yīng)用，建議采用LTC5553，因為這款器件內(nèi)置了一個集成式IF巴倫。

混頻器和集成式RF巴倫經(jīng)過優(yōu)化，可覆蓋3GHz至20GHz RF頻率范圍。集成LO放大器專門針對1GHz至20GHz頻率范圍進行了優(yōu)化，僅需0dBm驅(qū)動電平。

此器件通過小型封裝提供高IIP3和P1dB、低LO泄漏和高集成度。
數(shù)據(jù)表：框圖*附件：LTC5552具寬帶DC至6GHz IF的3GHz至20GHz微波混頻器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 5G寬帶無線接入
• 微波收發(fā)器
• 無線回程
• 點對點微波
• 相控陣天線
• C、X和Ku波段雷達
• 測試設(shè)備和衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器

特性

• 集成的 LO 緩沖器：0dBm LO 驅(qū)動
• 50Ω 寬帶匹配 RF 和 LO 端口
• 寬的 IF 帶寬：DC 至 6GHz
• 上變頻或下變頻
• 高 IIP3：
  • 在 10GHz 為 +22.5dBm
  • 在 17GHz 為 +18.3dBm
• +14.6dBm 輸入 P1dB (在 10GHz)
• 8dB 轉(zhuǎn)換損耗 (在 10GHz)
• 3.3V / 132mA 電源
• 針對時分雙工 (TDD) 操作的快速接通 / 關(guān)斷
• 3mm x 2mm、12 引腳 QFN 封裝

引腳配置

引腳功能

• GND（引腳1、3、4、6、8、10、12，外露焊盤引腳13） ：接地引腳。這些引腳必須焊接到電路板上的射頻接地層。封裝的外露焊盤金屬層既能提供接地的電氣連接，又能與印刷電路板實現(xiàn)良好的熱接觸。
• IF?、IF?（引腳2、3） ：中頻的差分端子。這些引腳可用于差分中頻信號傳輸；若需要單端中頻端口，也可連接到外部巴倫。根據(jù)外部巴倫的帶寬，中頻端口的使用范圍可以從直流到6GHz，前提是IF?和IF?引腳上的直流電壓為0V 。
• RF（引腳5） ：射頻端口的單端端子。該引腳內(nèi)部連接到射頻變壓器的初級側(cè)，而變壓器與地之間的直流電阻較低。必須使用一個串聯(lián)隔直電容，以防止直流電壓損壞集成變壓器（如果存在直流電壓的話）。射頻端口的阻抗在1GHz至20GHz頻率范圍內(nèi)匹配到50Ω，當(dāng)LO由0 ± 6dBm的信號源驅(qū)動時，帶寬可達3GHz 。
• EN（引腳7） ：使能引腳。當(dāng)施加到該引腳上的電壓大于1.2V時，混頻器被啟用；當(dāng)電壓小于0.3V時，混頻器被禁用。典型的輸入電流小于30pA。該引腳內(nèi)部有一個376kΩ的下拉電阻。
• VCC（引腳9） ：電源引腳。該引腳必須外接一個穩(wěn)定的3.3V電源，并且在靠近該引腳處放置一個旁路電容。器件啟用時的典型電流消耗為132mA。
• LO（引腳11） ：本地振蕩器（LO）輸入。必須使用一個串聯(lián)隔直電容。該引腳的典型直流電壓為1.6V。

框圖

應(yīng)用信息

簡介

LTC5552 由高線性度雙平衡混頻器核心、本振（LO）緩沖放大器以及偏置 / 使能電路組成。有關(guān)各引腳功能的描述，請參見 “功能框圖” 部分。射頻（RF）和本振（LO）端口為 50Ω 單端輸入。中頻（IF）為差分輸出。若需要單端中頻信號，則需要外部巴倫。

LTC5552 可用作下變頻器，此時射頻作為輸入，中頻作為輸出。它也可用作上變頻器，此時中頻作為輸入，射頻作為輸出。本振可采用低側(cè)注入或高側(cè)注入。評估電路布局分別如圖 1 和圖 2 所示。

射頻變壓器的初級側(cè)直流電阻約為 2.5Ω。如果射頻源存在直流電壓，則需要一個隔直電容。射頻變壓器的次級繞組內(nèi)部連接到混頻器核心。射頻端口內(nèi)部在 3GHz 至 20GHz 頻率范圍內(nèi)進行寬帶匹配。在距離射頻引腳 1.4mm 處放置一個 0.15pF 的并聯(lián)電容，可用于改善 13GHz 至 15GHz 頻率范圍內(nèi)的射頻端口匹配，本振功率范圍為 - 6dBm 至 6dBm。測得的射頻輸入回波損耗如圖 4 所示，對應(yīng)的是低側(cè)本振注入情況下，中頻頻率為 900MHz、2GHz 和 4GHz 時的情況。

射頻輸入阻抗和輸入反射系數(shù)隨射頻頻率的變化情況列于表1。該數(shù)據(jù)的參考平面為集成電路的引腳5，且無外部匹配，本振在12GHz頻率下驅(qū)動。
本振輸入

混頻器的本振輸入如圖5所示，由單端轉(zhuǎn)差分轉(zhuǎn)換電路和高速限幅差分放大器組成。本振放大器針對1GHz至20GHz的本振頻率范圍進行了優(yōu)化。超出或低于此頻率范圍的本振頻率也可使用，但性能可能會下降。

本振輸入的直流電壓約為1.6V，需要一個隔直電容（C1）。

本振在1GHz至20GHz范圍內(nèi)實現(xiàn)50Ω匹配。對于擴展的本振工作頻率范圍，可能需要外部匹配組件。為確保在極寬的帶寬內(nèi)實現(xiàn)最佳的本振阻抗匹配，本振輸入處不使用靜電放電（ESD）保護器件。因此，本振是混頻器中對ESD應(yīng)力最敏感的引腳。如圖6所示為本振輸入回波損耗的測量值，標(biāo)稱本振輸入電平為0dBm，不過限幅放大器在±6dBm的輸入功率范圍內(nèi)都能提供出色的性能。

本振輸入阻抗和輸入反射系數(shù)隨頻率的變化情況如表2所示。