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LTC5569, mixer RF IIP3 a due canali a 26,8 dBm da Linear Technology

LTC5569, mixer RF IIP3 a due canali

L'LTC5569 di Linear Technology è un mixer RF a due canali e ad alte prestazioni. Il mixer RF a due canali, LTC5569, offre una combinazione di IIP3 (Input Third Order Intercept) a 26,8 dBm, 300 mW per mixer e un'ampia copertura di frequenze operative per i formati ad alta densità dei ricevitori 4G RRH (Remote Radio Head) MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) multi-mode.

Il mixer LTC5569 funziona su un range esteso di frequenze comprese tra 300 MHz e 4 GHz, per cui un singolo componente può essere configurato per operare su qualsiasi banda cellulare compresa tra 700MHz e 2,7GHz. L'LTC5569 a due canali offre il miglior consumo di corrente della sua classe e un eccezionale IIP3 con un guadagno di conversione di 2dB e una cifra di rumore di 11,7 dB. Questo permette buone prestazioni della gamma dinamica per le applicazioni MIMO e i ricevitori di diversità ad ampia larghezza di banda. L'LTC5569 è anche dotato di solidi ingressi che sopportano forti segnali di interferenza di blocco in banda senza peggiorare in modo significativo la cifra di rumore e migliorando così la sensibilità del ricevitore.

Ciascun canale del mixer RF LTC5569 contiene un trasformatore balun agli ingressi RF e LO. Queste porte single-ended da 50 Ohm accoppiate necessitano di un numero minimo di componenti esterni per risparmiare sui costi e ridurre l'ingombro della soluzione. Ciascun LO del canale ha buffer separati gestiti da un ingresso comune, questo per offrire un eccellente isolamento canale-canale e mantenere al tempo stesso la coerenza di fase tra i due canali.

Pure la porta dell'ingresso LO è single-ended, sempre da 50 Ohm accoppiata, a prescindere dal fatto che il mixer sia acceso o spento. Quindi l'accensione e lo spegnimento dei canali non induce disturbi dovuti al carico, evitando lo sblocco del PLL (phase-locked loop) e del circuito VCO. L'ingresso LO richiede un livello di segnale di soli 0 dBm e offre un eccellente isolamento RF inverso, quindi può essere gestito direttamente da un circuito VCO esterno che non richiede buffer esterni. Tutte queste funzionalità forniscono una soluzione compatta con un numero minimo di componenti esterni e assicurano un'elevata semplicità.

Le caratteristiche del mixer RF LTC5569

    Frequenza operativa: 300 MHz – 4 GHz
    IP3 di ingresso: 26,8 dBm
    P3 di uscita: 28,8 dBm
    Guadagno di conversione: 2 dB
    Cifra di rumore (NF): 11,7 dB
    Cifra di rumore con blocco a 5 dBm: 17 dB
    Consumo: 600 mW

L'LTC5569, il mixer a due canali, è una soluzione compatta ed a bassa potenza, ottimizzata per la nuova generazione di ricevitori multipli installati nelle stazioni base 4G. Il consumo di corrente di 300 mW per canale del dispositivo semplifica il lavoro di progettazione termica nelle configurazioni MIMO RRH (Remote Radio Head), supportando 8 o 16 canali per i ricevitori contenuti in piccoli alloggiamenti sigillati. I mixer a due canali richiedono un numero minimo di componenti esterni e offrono una soluzione altamente compatta dall'ingombro ridotto grazie al package QFN da 4x4 mm.

Il mixer LTC5569 supporta temperature operative da -40°C a 105°C, per garantire affidabilità negli ambienti difficili. Per migliorare ulteriormente le prestazioni in presenza di tali condizioni, i mixer a due canali offrono un'eccezionale variazione del guadagno di conversione per assicurare performance ottimali del ricevitore nell'intervallo di temperatura specificato.

L'LTC5569 è alimentato da un singolo alimentatore da 3,3 V e consuma 180 mA di corrente con entrambi i canali attivi. Ogni mixer può essere disattivato singolarmente con un comando separato. Se disattivato, il circuito integrato consuma massimo 200 µA di corrente di dispersione.

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LTC5569 300MHz to 4GHz 3.3V Dual Active Downconverting Mixer

 

 

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ritratto di electropower

Questo articolo, attinente al

Questo articolo, attinente al nuovo componente della LT, mi riporta indietro negli anni, in particolare agli universitari, quando per superare l’esame di progettazione a microonde, il professore ci diede da portare avanti un progetto riguardante un mixer operante alla frequenza di 1.8GHz. Il mixer in questione era totalmente passivo con all’ingresso un branchline (accoppiatore ibrido in quadratura) e l’affetto mixer lo si otteneva tramite la caratteristica non lineare di 2 diodi RF Avago.
Con i mixer attivi non so come si procede nella scelta dei componenti, e da questo punto di vista il mixer passivo è molto più semplice. Il problema dei passivi è che bisogna progettare tutto su pcb, cioè le reti di adattamento, gli accoppiatori ibridi, i filtri passivi, ecc…e per far questo vengono in aiuto del progettista software come ADS (Advanced Design Suite) di Agilent e simili, tutti molto costosi nelle licenze.
Nel caso di mixer passivi, anziché parlare di guadagno si parla di perdita di conversione (Conversion Loss) che per i progetti più raffinati non va mai sotto i 6dBm. Si riesce a recuperare qualcosa in più se lo stadio d’ingresso viene fatto con un accoppiatore ibrido di tipo ratrace (accoppiatore in controfase), ma nonostante questo sotto i 5.5dB di conversion loss non si riesce ad andare.
Altro parametro prestazionale, oltre al conversion loss/gain (dipende se il mixer è attivo o passivo) è l’IIP3. Essenzialmente, questo parametro, tiene misura del carattere distorcente introdotto dai dispositivi non lineari e in particolare dai diodi, transistor, amplificatori RF più complessi. Infatti, se all’ingresso del mixer non vi è una sola sinusoide (pura) ma uno spettro continuo di armoniche, il mixer oltre a combinare lo spettro RF con la frequenza locale LO, compone tra loro anche le armoniche costituenti lo stesso segnale RF, dando origine a quelle che vengono dette in gergo frequenze intermodulanti del terzo ordine (se f1 e f2 sono le armoniche dello spetto RF, le relative intermodulanti saranno 2*f1-f2 e 2*f2-f1, che sono molto vicine a f1 e f2 andando quindi a ricadere nello spettro del segnale modulato/demodulato). Quindi, soprattutto per i mixer, da questo parametro non ci si può assolutamente svincolare.
E infine, ma non utlimo come importanza, c’è la “figura di rumore” che mi dice quanto rumore all’uscita del mixer (nel caso specifico) proviene dal circuito e quanto invece è già sovrapposto in ingresso. Il mexer, se adottato come stadio demodulatore in un ricevitore RF, insieme all’amplificatore di front-end, è il primo stadio di tutta un’intera catena di conversione ed elaborazione. Esiste una legge, enunciata da Friis, che dice che in una catena amplificatrice, la figura di rumore complessiva è data dalla sommatoria delle figure di rumore di ogni singolo blocco pesate per l’inverso del guadagno complessivo degli stadi precedenti. Quindi, in un catena quale quella che rappresenta un ricevitore RF, avere i primi stadi con figura di rumore alta significare inficiare pesantemente le prestazioni complessive dell’intero sistema.
Ultima nota sui mixer attivi: tipicamente, un mixer attivo lo si trova integrato on-chip perché si riescono a ridurre e a controllore in maniera più sensibile l’effetto dei parassiti, date le lunghezze delle metallizzazioni interne al chip. Ciò che viene riportato all’esterno sono i componenti difficilmente integrabili, come induttori, balun e autotrasformatori.

 

 

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