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混頻器件面貌之變遷

發(fā)布時(shí)間:2017-06-02 來(lái)源:Abhishek Kapoor,Assaf Toledano 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】半導(dǎo)體工藝和RF封裝技術(shù)的不斷創(chuàng)新完全改變了工程師設(shè)計(jì)RF、微波和毫米波應(yīng)用的方式。RF設(shè)計(jì)人員需要比以往任何時(shí)候都更具體、更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計(jì)支持。設(shè)計(jì)技術(shù)持續(xù)發(fā)展,RF和微波器件的性質(zhì)在不久的未來(lái)將大不相同。本文介紹各種類(lèi)型的混頻器、各自的優(yōu)缺點(diǎn),以及在不同市場(chǎng)中應(yīng)用的演變。本文討論不同混頻器件(主要是混頻器)不斷變化的面貌,以及技術(shù)進(jìn)步如何改變不同市場(chǎng)的需求。
 
簡(jiǎn)介
 
在RF和微波設(shè)計(jì)中,混頻是信號(hào)鏈最關(guān)鍵的部分之一。過(guò)去,很多應(yīng)用都受制于混頻器的性能?;祛l器的頻率范圍、轉(zhuǎn)換損耗和線性度,決定了混頻器能否用于特定應(yīng)用。頻率高于30 GHz的設(shè)計(jì)很難實(shí)現(xiàn),此等頻率的器件封裝更是難上加難。大部分時(shí)候,簡(jiǎn)單的單、雙和三平衡混頻器滿(mǎn)足了一般市場(chǎng)的需求。 但是,隨著企業(yè)開(kāi)發(fā)出的應(yīng)用越來(lái)越先進(jìn),并希望提高每dB的性能,傳統(tǒng)混頻器便顯得捉襟見(jiàn)肘。當(dāng)今和未來(lái)的市場(chǎng)需要這樣的混頻解決方案:針對(duì)各種應(yīng)用專(zhuān)門(mén)定制,性能優(yōu)化,并且支持基于通用平臺(tái)的設(shè)計(jì)以便重復(fù)使用。
 
根據(jù)應(yīng)用類(lèi)型和最終市場(chǎng),如今的設(shè)計(jì)人員會(huì)有非常不同的需求。一般而言,現(xiàn)在大多數(shù)設(shè)計(jì)人員需要寬帶性能、更高線性度、與信號(hào)鏈中其他器件更高的集成度,以及更低的功耗。但是,細(xì)分市場(chǎng)不同,以上各種需求的優(yōu)先級(jí)也大不相同。
 
不同種類(lèi)的混頻器和頻率轉(zhuǎn)換器
 
討論混頻器和頻率轉(zhuǎn)換器在不同市場(chǎng)中的應(yīng)用之前,了解不同類(lèi)型混頻器的基本特性會(huì)很有用。顧名思義,混頻器將兩個(gè)輸入信號(hào)混合,產(chǎn)生其頻率之和或頻率之差。利用混頻器產(chǎn)生比輸入信號(hào)高的輸出頻率時(shí)(兩個(gè)頻率相加),稱(chēng)為上變頻。利用混頻器產(chǎn)生比輸入信號(hào)低的輸出頻率時(shí),稱(chēng)為下變頻。
 
下一節(jié)說(shuō)明各類(lèi)常用混頻器的高層次設(shè)計(jì)和優(yōu)缺點(diǎn)。
 
單/雙/三平衡無(wú)源混頻器
 
最常見(jiàn)的混頻器類(lèi)型是無(wú)源混頻器。此類(lèi)混頻器有不同的設(shè)計(jì)樣式,如單端、單平衡、雙平衡和三平衡等。使用最廣泛的架構(gòu)是雙平衡混頻器。這種混頻器很受歡迎,因?yàn)槠湫阅艹錾?,?shí)現(xiàn)和架構(gòu)簡(jiǎn)單,性?xún)r(jià)比高,并能提供多種選項(xiàng)。
 
無(wú)源混頻器通常以簡(jiǎn)易性而出名,不需要任何外部直流電源或特殊設(shè)置。此類(lèi)混頻器還有其他為人所稱(chēng)道的特性,包括寬帶寬性能、良好的動(dòng)態(tài)范圍、低噪聲系數(shù)(NF)以及端口間良好的隔離。此類(lèi)混頻器的設(shè)計(jì)及其無(wú)外部直流電源要求的優(yōu)勢(shì),使得混頻器輸出端的噪聲系數(shù)很低。一個(gè)較好的經(jīng)驗(yàn)法則是,無(wú) 源混頻器的噪聲系數(shù)等于其轉(zhuǎn)換損耗。此類(lèi)混頻器非常適合有低噪聲系數(shù)要求的應(yīng)用,而有源混頻器無(wú)法滿(mǎn)足這一要求。此類(lèi)混頻器擅長(zhǎng)的另一個(gè)領(lǐng)域是高頻和寬帶寬設(shè)計(jì)。從RF一直到毫米波頻率,它們都能提供良好的性能?;祛l器的另一個(gè)重要特性是不同端口之間的隔離。此特性往往決定了具體應(yīng)用可使用何種混頻器。三平衡無(wú)源混頻器的隔離性能通常最佳,但其架構(gòu)復(fù)雜,而且其他特性(如線性度等)有些不足。雙平衡無(wú)源混頻器的端口間隔離性能良好,同時(shí)架構(gòu)較簡(jiǎn)單。對(duì)大多數(shù)應(yīng)用而言,雙平衡混頻器實(shí)現(xiàn)了隔離度、線性度和噪聲系數(shù)的最佳組合。
 
就信號(hào)鏈整體而言,線性度(也常用三階交調(diào)截點(diǎn)IIP3來(lái)衡量)是RF和微波設(shè)計(jì)的最重要特性之一。無(wú)源混頻器通常以高線性度性能而出名。遺憾的是,為了實(shí)現(xiàn)最佳性能,無(wú)源混頻器需要高LO輸入功率。多數(shù)無(wú)源混頻器使用二極管或FET晶體管,需要大約13 dBm到20 dBm的LO驅(qū)動(dòng),這對(duì)某些應(yīng)用情形來(lái) 說(shuō)是相當(dāng)高的。高LO驅(qū)動(dòng)要求是無(wú)源混頻器的最大弱點(diǎn)之一。無(wú)源混頻器的另一個(gè)弱點(diǎn)是混頻器輸出端的轉(zhuǎn)換損耗。此類(lèi)混頻器是無(wú)增益模塊的無(wú)源元件,故而混頻器輸出端往往有很高的信號(hào)損耗。例如,若混頻器的輸入功率為0 dBm,且混頻器有9 dB的轉(zhuǎn)換損耗,則混頻器輸出將是–9 dBm??偟膩?lái)說(shuō),此 類(lèi)混頻器非常適合測(cè)試測(cè)量和軍用市場(chǎng),稍后將予以討論。
 
無(wú)源混頻器的優(yōu)勢(shì)
 
  • 寬帶寬
  • 高動(dòng)態(tài)范圍
  • 低噪聲系數(shù)
  • 高端口間隔離
 
混頻器件面貌之變遷
圖1. I/Q混頻器框圖和鏡像抑制頻域圖
 
I/Q鏡像抑制(IRM)混頻器
 
I/Q混頻器是一類(lèi)無(wú)源混頻器。它不但擁有常規(guī)無(wú)源混頻器的優(yōu)勢(shì),還具備其他優(yōu)勢(shì),即不通過(guò)任何外部濾波便可消除不需要的鏡像信號(hào)。此類(lèi)混頻器用作下變頻器時(shí)也稱(chēng)為IRM(鏡像抑制混頻器),用作上變頻器時(shí)則稱(chēng)為SSB(單邊帶混頻器)。I/Q混頻器由兩個(gè)雙平衡混頻器構(gòu)成,LO信號(hào)一分為二,然后經(jīng) 過(guò)相移而相差90°(一個(gè)混頻器為0°,另一個(gè)混頻器為90°)。通過(guò)此相移,混頻器得以?xún)H產(chǎn)生一個(gè)邊帶(需要的)信號(hào),而抑制不需要的信號(hào)。
 
圖2在同一頻譜圖上顯示了I/Q混頻器(紫色線)和雙平衡混頻器(藍(lán)色線)的性能??梢钥吹?,I/Q混頻器通過(guò)提供45 dB抑制來(lái)抑制不需要的低邊帶,而雙平衡混頻器同時(shí)產(chǎn)生了高邊帶和 低邊帶。
 
混頻器件面貌之變遷
圖2. HMC773A無(wú)源混頻器和HMC8191 I/Q混頻器的頻譜圖,IF輸入為1 GHz,LO輸入為16 GHz.
 
像雙平衡無(wú)源混頻器一樣,I/Q混頻器也需要高LO輸入功率。從架構(gòu)看,I/Q混頻器采用兩個(gè)雙平衡混頻器,因此與兩個(gè)雙平衡混頻器相比,所需的LO驅(qū)動(dòng)往往要再多出大約3 dB。I/Q混頻器對(duì)精密平衡的相位和幅度輸入匹配很敏感。輸入信號(hào)、混合結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)板或混頻器本身的任何偏離90°的相移或幅度失衡, 都會(huì)直接影響鏡像抑制水平。通過(guò)外部校準(zhǔn)混頻器以改善性能,可以校正這些誤差的影響。
 
由于邊帶抑制特性,I/Q混頻器常用于需要消除邊帶但不通過(guò)外部濾波的應(yīng)用,同時(shí)它能提供非常好的噪聲系數(shù)和線性度。此類(lèi)市場(chǎng)的常見(jiàn)例子是微波點(diǎn)對(duì)點(diǎn)回程通信、測(cè)試測(cè)量?jī)x器儀表和軍事用途。
 
I/Q混頻器的優(yōu)勢(shì)
 
  • 固有的鏡像抑制
  • 無(wú)需昂貴的濾波
  • 良好的幅度和相位匹配
  • 有源混頻器
 
另一種常見(jiàn)混頻器是有源混頻器。有源混頻器主要有兩類(lèi):?jiǎn)纹胶夂碗p平衡(也稱(chēng)為吉爾伯特單元)混頻器。有源混頻器的優(yōu)勢(shì)是LO端口和RF輸出端內(nèi)置增益模塊。此類(lèi)混頻器會(huì)為輸出信號(hào)提供一定的轉(zhuǎn)換增益,并且輸入LO功率要求較低。有源混頻器的典型LO輸入功率是0 dBm左右,遠(yuǎn)低于大多數(shù)無(wú)源混頻器。
 
有源混頻器常常還集成LO倍頻器,用來(lái)將LO頻率倍乘到更高的頻率。此倍頻器對(duì)客戶(hù)非常有利,無(wú)需高LO頻率便可驅(qū)動(dòng)混頻器。有源混頻器通常具有很好的端口間隔離。然而,其缺點(diǎn)是噪聲系數(shù)較高,而且多數(shù)情況下線性度較低。對(duì)輸入直流電源的需求影響了有源混頻器的噪聲系數(shù)和線性度。有源混頻器常 用于通信和軍用市場(chǎng),低LO驅(qū)動(dòng)和集成轉(zhuǎn)換增益的需求對(duì)此類(lèi)市場(chǎng)可能很重要。在測(cè)試測(cè)量市場(chǎng),有源混頻器主要用作IF子部分的第三級(jí)或最后一級(jí)混頻器,或用于低端儀表(集成化和高性?xún)r(jià)比設(shè)計(jì)比噪聲系數(shù)更重要)。
 
有源混頻器的優(yōu)勢(shì)
 
  • 高集成度、小尺寸
  • LO驅(qū)動(dòng)要求低
  • 集成LO倍頻器
  • 良好的隔離,但線性度和噪聲系數(shù)不佳
  • 集成頻率轉(zhuǎn)換混頻器
 
由于客戶(hù)需要更完整的信號(hào)鏈解決方案,還有一類(lèi)混頻器變得頗受歡迎,那就是集成頻率轉(zhuǎn)換器。此類(lèi)器件由不同功能模塊構(gòu)成,這些模塊連接在一起形成一個(gè)子系統(tǒng),使得客戶(hù)的最終系統(tǒng)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單。此類(lèi)器件在同一封裝或芯片中集成不同模塊,例如混頻器、PLL(鎖相環(huán))、VCO(壓控振蕩器)、倍頻 器、增益模塊、檢波器等等??蓪⒋祟?lèi)器件制作成SIP(系統(tǒng)化封裝),即把多個(gè)裸片組裝到同一封裝中,或一個(gè)裸片包括所有設(shè)計(jì)模塊。
 
通過(guò)將多個(gè)器件集成到一個(gè)芯片或封裝中,頻率轉(zhuǎn)換器可以給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)很大好處,比如:尺寸更小、器件更少、設(shè)計(jì)架構(gòu)更簡(jiǎn)單,更重要的是,產(chǎn)品上市時(shí)間更快。
 
混頻器件面貌之變遷
圖3. 集成頻率轉(zhuǎn)換混頻器HMC6147A的功能框圖
 
混頻器在不同市場(chǎng)中的應(yīng)用
 
了解各類(lèi)常用混頻器及其優(yōu)缺點(diǎn)之后,我們便可討論其在不同市場(chǎng)中的應(yīng)用。
 
蜂窩基站和中繼器市場(chǎng)
 
對(duì)于蜂窩基站和中繼器市場(chǎng),成本和集成度是最大的考量因素。隨著全球3G、LTE和TDD-LTE網(wǎng)絡(luò)的快速增長(zhǎng),運(yùn)營(yíng)商需要開(kāi)發(fā)能在多個(gè)采用不同頻段的地區(qū)性市場(chǎng)重復(fù)利用的RF硬件平臺(tái)。在技術(shù)上和資金上,各地區(qū)性市場(chǎng)的需求是不同的。因此,蜂窩基站所用的混頻器必須能覆蓋多個(gè)蜂窩頻段,達(dá)到大量部署所要求的低價(jià)位水平,并提供更高的集成度以便加快開(kāi)發(fā)和降低成本。所以,寬帶、有源、高集成度混頻器(頻率轉(zhuǎn)換器)常用于這一市場(chǎng)。
 
一級(jí)、二級(jí)和蜂窩基站供應(yīng)商常常使用ADI公司基于SiGe的BiCMOS混頻器,其集成LO/IF放大器和PLL/VCO。ADRF6655(集成PLL/VCO的0.1 GHz至2.5 GHz寬帶混頻器)、AD8342(LF至3 GHz寬帶有源混頻器)和ADL5811(集成IF和寬帶LO放大器的0.7 GHz至2.8 GHz混頻器)是蜂窩基站和接收機(jī)設(shè)計(jì)常用的混頻器。這些 混頻器混合使用有源和無(wú)源混頻器技術(shù),以低成本集成多個(gè)RF器件,并提供寬帶性能。
 
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波回程(通信基礎(chǔ)設(shè)施)
 
通信基礎(chǔ)設(shè)施(有線和無(wú)線)制造商正在轉(zhuǎn)向集成度更高的設(shè)計(jì),且特別注重高性能,以支持?jǐn)?shù)據(jù)吞吐所需的最高調(diào)制。為了支持更高的數(shù)據(jù)速率,回程無(wú)線電必須具有非常高的性能。一二十年前,大多數(shù)OEM(原始設(shè)備制造商)采用平衡混頻器和外差架構(gòu),通用混頻器即可很好地滿(mǎn)足多種點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)線電設(shè)計(jì)需求。后來(lái),OEM開(kāi)始采用I/Q(或IRM)混頻器來(lái)改善性能并減少濾波電路。如上所述,消除鏡像頻率是I/Q混頻器的固有能力,因此無(wú)需進(jìn)行成本高昂的干擾邊帶濾波。ADI公司提供種類(lèi)廣泛的I/Q混頻器,可覆蓋所有商用微波頻段。這些混頻器大大簡(jiǎn)化了基站設(shè)計(jì),并顯著提高了系統(tǒng)性能以支持更高的QAM。
 
現(xiàn)在,產(chǎn)品上市時(shí)間越來(lái)越短,對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)回程性能的要求越來(lái)越高,因此OEM開(kāi)始采用集成度更高的I/Q上變頻器和下變頻器。ADI公司的典型上變頻器(如HMC7911LP5EE和HMC7912LP5E)將I/Q混頻器、2倍有源倍頻器和RF輸出端的驅(qū)動(dòng)放大器集成在同一封裝中。因此,無(wú)需再選擇多款匹配器件并優(yōu)化各器件的性能,設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以只選擇一款上變頻器,并把更多時(shí)間投入到優(yōu)化信號(hào)鏈的整體性能上。
 
類(lèi)似地,ADI公司的I/Q下變頻器(如HMC1113LP5E、HMC977LP4E 和HMC6147ALC5A)將I/Q混頻器、LNA、2倍有源倍頻器和LO放大器集成在同一封裝中。ADI公司的下變頻器提供業(yè)界領(lǐng)先的性能,全頻段的鏡像抑制高達(dá)40 dBc,噪底低至2.5 dB,適合所有商用微波回程接收機(jī)設(shè)計(jì)。ADI公司是業(yè)界唯一提供全系列上 變頻器和下變頻器產(chǎn)品的公司,這些產(chǎn)品支持從6 GHz到42 GHz的所有商用微波頻段。
 
微波回程無(wú)線電市場(chǎng)的性能和集成度競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。幾年前,多數(shù)OEM聚焦于某些特定頻段,僅針對(duì)這些頻段來(lái)研發(fā)解決方案。如今,隨著全球無(wú)線需求的增長(zhǎng)和新頻譜的分配,多數(shù)OEM計(jì)劃開(kāi)發(fā)支持6 GHz到42 GHz的所有商用微波頻段的無(wú)線電。因此,基站設(shè)計(jì)不再依賴(lài)于分立器件或部分集成的器件。新設(shè) 計(jì)要求采用平臺(tái)化方法,以便能將常見(jiàn)器件用于多個(gè)頻段。
 
因此,多數(shù)OEM現(xiàn)在期望通過(guò)一個(gè)通用混頻平臺(tái)來(lái)覆蓋多個(gè)無(wú)線電頻段,并獲得最佳性能和規(guī)模經(jīng)濟(jì)。ADI公司業(yè)界領(lǐng)先的ADRF6780(6 GHz至24 GHz I/Q調(diào)制器)便是在這一方向上取得的 一大進(jìn)步?,F(xiàn)在利用單個(gè)I/Q調(diào)制器或I/Q解調(diào)器,OEM便能設(shè)計(jì)支持6 GHz到24 GHz的九個(gè)不同頻段的微波回程無(wú)線電。如圖4所示,ADRF6780將I/Q混頻器、可選的LO倍頻器、VVA、對(duì)數(shù)檢波器和SPI可編程的四通道分離緩沖器集成在同一封裝中。這款器件功能靈活,OEM既可將其用于傳統(tǒng)的外差架構(gòu)中(IF為0.8 GHz 至3.5 GHz,無(wú)需多個(gè)器件),也可將其用于直接變頻架構(gòu)(零中頻架構(gòu))中(一個(gè)器件支持RF至基帶)。由于集成了LO倍頻器和緩沖器,減少了對(duì)高輸入頻率和功率的需要。此器件還具有VVA增益控制功能,需要時(shí)可提供恒定的輸出增益。此器件的所有與增益設(shè)置、鏡像抑制、校準(zhǔn)等有關(guān)的功能,都可以通 過(guò)SPI總線控制,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中使用起來(lái)更簡(jiǎn)便。
 
混頻器件面貌之變遷
圖4. 寬帶微波上變頻器ADRF6780功能框圖
 
圖5顯示了ADRF6780校準(zhǔn)后的邊帶抑制性能,并突出反映了即使在寬帶情形下,這款新一代器件也能提供先進(jìn)的RF性能。
 
混頻器件面貌之變遷
圖5. ADRF6780邊帶抑制和載波饋通調(diào)零
 
新轉(zhuǎn)換器重新定義了設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)微波基站信號(hào)鏈的方法。利用這款轉(zhuǎn)換器,RF設(shè)計(jì)人員現(xiàn)在可以把更多時(shí)間花在信號(hào)鏈性能優(yōu)化和軟件升級(jí)上,而傳統(tǒng)的匹配各器件的方法只能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)基本特性。
 
測(cè)試測(cè)量?jī)x器儀表和軍用
 
測(cè)試測(cè)量(T&M)儀器儀表和軍用市場(chǎng)對(duì)寬帶性能一直有著非常獨(dú)特的需求。此類(lèi)市場(chǎng)中的大部分應(yīng)用(如電子戰(zhàn)、雷達(dá)、頻譜分析儀等)是高度定制化的,需要極其出色的信號(hào)完整度和精度。這些應(yīng)用通常還跨越廣泛的頻譜(寬帶要求),需要能夠檢測(cè)超低保真度信號(hào)(低噪聲系數(shù)和高線性度)。ADI公司市 場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Duncan Bosworth于2015年6月發(fā)表了一篇文章“多功能:困境抑或現(xiàn)實(shí)?”,詳細(xì)討論了軍工客戶(hù)的寬帶需求。
 
寬帶、設(shè)計(jì)靈活性和高性能的需求,使得測(cè)試測(cè)量和軍工客戶(hù)更喜歡使用能夠個(gè)別定制和優(yōu)化以達(dá)到特定設(shè)計(jì)目標(biāo)的分立混頻器。如上所述,無(wú)源混頻器的線性度和噪聲系數(shù)優(yōu)于集成或有源混頻器。順帶說(shuō)一句,即便在無(wú)源混頻器中,寬帶和最優(yōu)RF性能(線性度、噪聲系數(shù)、雜散等)也像一枚硬幣的兩面。傳統(tǒng)上,半導(dǎo)體公司用帶寬來(lái)交換RF性能,或者 相反。結(jié)果,軍工和測(cè)試測(cè)量設(shè)計(jì)人員并聯(lián)使用多個(gè)窄帶器件來(lái)覆蓋寬頻率范圍。通過(guò)這種方法,他們能在各窄帶中提供最佳性能。這樣的解決方案是有效的,但設(shè)計(jì)極其復(fù)雜、昂貴且難以維護(hù)。
 
隨著技術(shù)和工藝的進(jìn)步,ADI等公司現(xiàn)在能夠簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。利用寬帶混頻器,測(cè)試測(cè)量和軍工客戶(hù)可以獲得與窄帶器件相當(dāng)或更好的性能,而且一個(gè)器件就能覆蓋多個(gè)頻段。2009以來(lái),ADI公司推出了業(yè)界最齊全的無(wú)源寬帶混頻器系列,包括單/雙/三平衡混頻器、I/Q混頻器、高IP3和次諧波混頻器。設(shè)計(jì)人員再也不需要犧牲性能來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶設(shè)計(jì)。ADI公司業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)總監(jiān)ChandraGupta最近發(fā)表了一篇文章“探究寬帶頻率轉(zhuǎn)換器”,詳細(xì)討論了ADI公司如何利用寬帶頻率轉(zhuǎn)換器簡(jiǎn)化測(cè)試測(cè)量和軍用設(shè)計(jì)。圖6突出展示了寬帶器件(包括寬帶混頻器)如何簡(jiǎn)化測(cè)試測(cè) 量和軍工應(yīng)用的整個(gè)信號(hào)鏈。
 
混頻器件面貌之變遷
圖6. 寬帶器件簡(jiǎn)化測(cè)試測(cè)量和軍工應(yīng)用的整個(gè)信號(hào)鏈
 
雖然其他市場(chǎng)大多已開(kāi)始轉(zhuǎn)向集成混頻器以降低成本并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì),但諸如HMC773ALC3B(6 GHz至26 GHz雙平衡混頻器)和HMC1048LC3B(2 GHz至18 GHz雙平衡混頻器)之類(lèi)的分立混頻器件在測(cè)試測(cè)量和軍工客戶(hù)中仍然占有突出地位。對(duì)于頻譜分析儀和信號(hào)分析儀等高精度測(cè)試測(cè)量?jī)x器儀表應(yīng)用,以及對(duì)于先進(jìn)雷達(dá)和電子戰(zhàn)應(yīng)用,I/Q混頻器開(kāi)始受到歡迎。這些混頻器無(wú)需外部濾波,同時(shí)仍有良好的鏡像抑制性能。
 
過(guò)去,業(yè)界中的大部分I/Q混頻器受窄帶限制。但現(xiàn)在,隨著ADI公司通過(guò)創(chuàng)新不斷突破RF和微波的限制,業(yè)界將擁有兩款新型寬帶I/Q混頻器——HMC8191LC4(6 GHz至26 GHz I/Q混頻器)和 HMC8193LC4(2.5 GHz至8.5 GHz I/Q混頻器)。測(cè)試測(cè)量和軍工客戶(hù)可以用這兩款混頻器取代最多八個(gè)窄帶I/Q混頻器,同時(shí)仍能實(shí)現(xiàn)同樣的應(yīng)用設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)計(jì)人員再也不需要放棄性能來(lái)?yè)Q取寬帶性能。
 
未來(lái)幾年,測(cè)試測(cè)量和軍用市場(chǎng)可能會(huì)繼續(xù)使用分立式混頻解決方案。然而,隨著便攜式和低功耗需求的增長(zhǎng),我們很快會(huì)看到這些應(yīng)用將逐漸提高集成度并降低功耗。無(wú)源混頻器先天具有更高的線性度、更好的噪聲系數(shù)和更低的功耗,但集成靈活性有限。有源混頻器具有高集成度,但功耗和噪聲系數(shù)不如 人意。我們預(yù)期在這個(gè)方向上會(huì)有更多創(chuàng)新和更先進(jìn)的研發(fā)成果。或許有一天,我們會(huì)擁有兩全其美的混頻器——既能提供高線性度和寬帶性能,又有較低的功耗和較小的尺寸。這一天不會(huì)太遠(yuǎn)。
 
總結(jié)
 
微波行業(yè)不斷取得令工程界驚訝的技術(shù)進(jìn)步?,F(xiàn)在對(duì)微波混頻器件的需求變得比以往更加多樣化,與特定市場(chǎng)應(yīng)用的關(guān)系更加密切。過(guò)去的通用混頻器產(chǎn)品將不再適用不同市場(chǎng)中的新型應(yīng)用。OEM更多地以平臺(tái)和應(yīng)用為中心來(lái)看待其設(shè)計(jì)。半導(dǎo)體業(yè)者必須能夠?yàn)槊總€(gè)細(xì)分市場(chǎng)提供混頻解決方案。OEM需要開(kāi) 始與ADI公司等半導(dǎo)體行業(yè)的先鋒企業(yè)密切合作,以開(kāi)發(fā)混頻解決方案,而不只是混頻器件。
 
混頻器件面貌之變遷
 
本文來(lái)源于ADI。
 
 
 
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