本文摘要:ADI公司发布了一对低构建微波上/下转换器ADMV1013和ADMV1014。

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ADI公司发布了一对低构建微波上/下转换器ADMV1013和ADMV1014。这两个器件的工作频率接近长,从24GHz到44GHz,获得50。同时,小于1GHz的瞬时比特率可以反对。ADMV1013和ADMV1014的性能特点修改了小型5G毫米波(mmW)平台的设计和构造,其中还包括罕见的28GHz和39GHz频段的传输和转发应用,以及许多其他超比特率发射机和接收机。

每个上变频器和下变频器芯片都是低构建的(见图1),由IQ混频器和片内矢量移相器组成。它可以配备基带智商模式(零中频,智商频率反对直流到6GHz)或中频模式(真实中频,中频频率反对800MHz到6GHz)。

在上变频器的射频输入端构造了一个带电压接触衰减器的驱动放大器(VVA),在下变频器的射频输出端包括一个低噪声放大器(LNA)和一个带VVA的增益放大器。两个芯片的本地振荡器链路由一个集成的本地振荡器缓冲放大器、一个四倍频器和一个可编程带通滤波器组成。

大多数可编程和校准功能由SPI模块控制,这使得IC更容易通过软件配备到卓越的性能水平。图1。(admv1013上变频器芯片框图。(b)b)admv 1014下变频器芯片框图。

ADMV1013上变频器内部视图ADMV1013获得两种频率切换模式。一种模式是指基带I和Q到射频频段的必要上变频。在这种I/q模式下,基带I和q差分输出信号的范围为直流至6GHz,例如,由一对高速数模转换器(DAc)产生的信号。

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智商输出信号的共模电压范围为0V至2.6V;因此,它们可以满足大多数数模转换器的模块市场需求。当数模转换器的共模电压选择在该范围内时,可以通过设置上变频器的寄存器来修改模块设计,使其输出共模电压和数模转换器输入共模电压构成最佳给定。

另一种模式是初始中频输出(例如,由矢量数字上变频设备分解的信号),它在单边带上被上变频到射频带。ADMV1013的独特之处在于,它需要以数字方式校正I/q模式下I和q混频器的DC偏移误差,从而改善射频输入的LO泄漏。校准后,射频输入端的LO泄漏在增益后可低至- 45dBm。零中频无线电设计面临的一个比较困难的挑战是I和Q的幅度不平衡,导致边带感应能力差。

零中频面临的另一个挑战是,边带一般与微波载波过于相似,难以实现滤波。ADMV1013允许用户通过寄存器回波以数字方式校正I和q幅度不平衡,从而解决了这个问题。经过长时间的操作,上变频器表现出26dBc的校准边带感应。

用于片内寄存器后,校准后其边带感应可提高至36dBc左右。这两种校准功能都由SPI构建,需要额外的电路。在I/q模式下,通过调整基带I和QDAC的幅度平衡,可以进一步提高边带感应。

这些性能增强功能有助于最大限度地减少外部滤波,同时提高微波频率下的无线电性能。图2。ADMV1013在评估板上使用6mm6mm表面贴装印刷电路板的图示。

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LO缓冲器构建完成后,该部分所需的驱动力仅为0bm。因此,可以用来构建压控振荡器(VCO)的频率合成器(如ADF4372或ADF5610)必须驱动该器件,从而进一步增加外部元件的数量。片内四倍频器将LO频率提升至所需载波频率,然后通过放置在混频器矢量幅度分解模块前的可编程带通滤波器消除不必要的乘法器谐波噪声。

这种布局大大降低了传递到混频器的杂散频率,同时允许该器件与外部低成本、低频率频率合成器//VCO配合使用。然后,一对放大器级对调制后的射频输入进行缩放(它们之间没有VVA)。

增益控制模块为用户获得35dB的调节范围,级联切换后仅为23dB。ADMV1013使用40槽基板栅格阵列印刷电路板(见图2)。

这些特性相结合,实现了仅次于的出色性能、灵活性和易用性,并增加了仅次于的必要外部组件的数量。因此,可以构建小型蜂窝基站等小型微波平台。

ADMV1014下变频器内部视图ADMV1014也有一些类似的组件,例如,其LO路径包括LO缓冲器、四倍频器、可编程带通滤波器和矢量移相器。然而,作为一个下变频器件(见图1b的框图),ADMV1014的射频前端安装了一个LNA,之后是一个VVA和一个放大器。

倒数19dB增益调整范围由VCTRL槽产生的直流电压控制。用户可以自由选择用于I/Q模式的ADMV1014作为从微波到基带直流的必要解调器。

在这种模式下,调制的I和q信号在其各自的I和q差分输入端进行缩放。它们的增益和直流共模电压可以通过SPI由寄存器设置,因此差分信号可以直流耦合到一对基带模数转换器(ADC)等器件。

或者,ADMV1014可用于单端初始中频端口的镜像感应下变频器。在任何模式下,I、Q幅值和幅值的不平衡都可以通过SPI扩展进行校正,当下变频器调制到基带或中频时,其镜像感应性能可以得到改善。一般来说,在24GHz到42GHz的频率范围内,下变频器可以获得5.5dB的总级联噪声系数,17dB仅次于开关增益。

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当工作频率与基带边沿相近(高达44GHz)时,级联NF仍然忠于6dB。图3。评估板上显示了使用较小的5mm 5mmPCB的ADMV1014。

大大提高了5GmmW的无线电性能。图4显示了下变频器在28GHz频率下的测量性能。在测量过程中,使用了5GNR波形,包括4个独立国家的100兆赫兹地下信道,每个地下信道以-20dB的输出功率调制到256QAM。

测量的EVM结果为-40db (1%均方根),这与mmW5G要求的高阶调制方案相反。以上-下变换器> > 1GHz,上-下变换器23dBmOIP3,下-下变换器0dBmIIP3的比特率容量,其人可以对抗高阶QAM调制,从而构建更高的数据吞吐量。

此外,该装置还反对其他应用,如卫星和地面接收站的宽带通信链路、安全通信无线电、射频测试设备和雷达系统。其出色的线性度和图像感应性能令人瞩目,可结合灵活的解决方案尺寸、小巧的外形和高性能的微波链路构建宽带基站。

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