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無源發(fā)射-接收混頻器 IC 中的寬帶 LO 噪聲

2076871 2022-11-18 | pdf | 155.98KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

介紹介紹理想情況下，蜂窩基站發(fā)射機(jī)應(yīng)在其自己的頻率分配范圍內(nèi)發(fā)射所有功率。這帶來了挑戰(zhàn)，即使沒有由于功率放大器而導(dǎo)致的頻譜再增長(zhǎng)。上變頻發(fā)射信號(hào)中存在的寬帶殘余相位噪聲本底會(huì)導(dǎo)致與接收器共址困難。這種寬帶噪聲的水平明顯低于近距離相位噪聲，但它的水平足以使位于同一位置的接收器震耳欲聾。在基站發(fā)射器中使用的傳統(tǒng)分立式無源二極管或 FET 混頻器內(nèi)核中，LO 端口與 50Ω 匹配，并且可以在將 LO 信號(hào)應(yīng)用到 LO 端口之前濾除寬帶噪聲。在提供內(nèi)部本地振蕩器驅(qū)動(dòng)級(jí)的集成混頻器和調(diào)制器解決方案中，內(nèi)部電路降低了寬帶輸入噪聲。上變頻信號(hào)占據(jù)本地振蕩器緩沖器輸出的頻譜邊緣和底部。在 LO 緩沖器中指定和設(shè)計(jì)較低的寬帶噪聲會(huì)產(chǎn)生較低的帶外傳輸噪聲。這將減輕前端設(shè)備中高 Q 值發(fā)射濾波器和雙工器濾波器的抑制要求。理想情況下，蜂窩基站發(fā)射機(jī)應(yīng)在其自己的頻率分配范圍內(nèi)發(fā)射所有功率。這帶來了挑戰(zhàn)，即使沒有由于功率放大器而導(dǎo)致的頻譜再增長(zhǎng)。上變頻發(fā)射信號(hào)中存在的寬帶殘余相位噪聲本底會(huì)導(dǎo)致與接收器共址困難。這種寬帶噪聲的水平明顯低于近距離相位噪聲，但它的水平足以使位于同一位置的接收器震耳欲聾。在基站發(fā)射器中使用的傳統(tǒng)分立式無源二極管或 FET 混頻器內(nèi)核中，LO 端口與 50Ω 匹配，并且可以在將 LO 信號(hào)應(yīng)用到 LO 端口之前濾除寬帶噪聲。在提供內(nèi)部本地振蕩器驅(qū)動(dòng)級(jí)的集成混頻器和調(diào)制器解決方案中，內(nèi)部電路降低了寬帶輸入噪聲。上變頻信號(hào)占據(jù)本地振蕩器緩沖器輸出的頻譜邊緣和底部。在 LO 緩沖器中指定和設(shè)計(jì)較低的寬帶噪聲會(huì)產(chǎn)生較低的帶外傳輸噪聲。這將減輕前端設(shè)備中高 Q 值發(fā)射濾波器和雙工器濾波器的抑制要求。蜂窩基站接收器在接收弱帶內(nèi)信號(hào)時(shí)必須處理高電平阻塞干擾。阻塞信號(hào)在混頻器核心與本地振蕩器中的噪聲相互混合，并增加 IF 輸出信號(hào)帶內(nèi)的本底噪聲。本說明回顧了基站混頻器 IC 和混頻器中的噪聲，并指定了一個(gè)參數(shù)來解決接收器用作下變頻器時(shí)的單音脫敏和用作上變頻器時(shí)的帶外寬帶傳輸噪聲。蜂窩基站接收器在接收弱帶內(nèi)信號(hào)時(shí)必須處理高電平阻塞干擾。阻塞信號(hào)在混頻器核心與本地振蕩器中的噪聲相互混合，并增加 IF 輸出信號(hào)帶內(nèi)的本底噪聲。本說明回顧了基站混頻器 IC 和混頻器中的噪聲，并指定了一個(gè)參數(shù)來解決接收器用作下變頻器時(shí)的單音脫敏和用作上變頻器時(shí)的帶外寬帶傳輸噪聲。基站混頻器基站混頻器無源二極管和 FET 環(huán)形混頻器一直是基站接收器的主力軍。這些設(shè)備需要大型外部本地振蕩器驅(qū)動(dòng)器（大于 17 dBm）才能實(shí)現(xiàn)高 IP3。無源二極管和 FET 環(huán)形混頻器一直是基站接收器的主力軍。這些設(shè)備需要大型外部本地振蕩器驅(qū)動(dòng)器（大于 17 dBm）才能實(shí)現(xiàn)高 IP3。圖1圖1展示了如何在基站接收器中使用無源分立混頻器。它們與驅(qū)動(dòng)表面聲波 (SAW) 濾波器的分立 IF 放大器一起工作，并且需要來自分立 LO 緩沖放大器的驅(qū)動(dòng)。盡管可以使用具有增益的有源 IC Gilbert 混頻器，但它們不能滿足基站苛刻的線性度和噪聲要求 [2,3]。然而，最近出現(xiàn)了一些新的硅混頻器 IC [7]，它們具有非常高的線性度 (IP3 = 34dBm) 和低噪聲 (NF = 7dB)，可以滿足基站的要求。這些混頻器具有內(nèi)部本地振蕩器驅(qū)動(dòng)器，無需大信號(hào)、外部驅(qū)動(dòng)放大器。與吉爾伯特電池對(duì)應(yīng)物不同，基于無源混頻器的 IC 是互易器件。它們可以用作上變頻器和下變頻器。通過級(jí)聯(lián) IF 放大器，它們可產(chǎn)生高 IP3 (26dBm) 和低 NF (<10dB)，展示了如何在基站接收器中使用無源分立混頻器。它們與驅(qū)動(dòng)表面聲波 (SAW) 濾波器的分立 IF 放大器一起工作，并且需要來自分立 LO 緩沖放大器的驅(qū)動(dòng)。盡管可以使用具有增益的有源 IC Gilbert 混頻器，但它們不能滿足基站苛刻的線性度和噪聲要求 [2,3]。