引言
MAX2322是一款高性能的硅鍺接收器前端IC,該芯片為PCS波段(1900MHz)的CDMA (碼分多址)應用優化。它包括低噪聲放大器(LNA)、混頻器和頻率可選的本振(LO)緩沖器。低噪聲放大器有三種模式:高增益高線性度模式、高增益低線性度模式和低增益模式。這些模式的選擇由LIN、GAIN和SHDN三個引腳控制。混頻器具有較高的IIP3 (輸入三階截止點)和低噪聲特性,提供一個差分IF (中頻)端口。這篇應用筆記中給出了MAX2322調諧在2.14GHz WCDMA應用條件下測試的性能指標。該范例中采用中頻(IF)頻率是190MHz。

圖1. MAX2322方框圖
應用電路性能
低噪聲放大器(LNA)可以獲得如下性能:13dB增益、2dB的噪聲系數(NF)和8.8dBm的輸入三階截止點(IIP3)。輸入和輸出的反射損耗分別是-11.1dB和-27.5dB,當切換到低增益模式時增益減小10dB。通過改變LNA的偏置電阻可以設置IIP3和電流消耗,用戶可以根據需要靈活地設計。
混頻器部分可以獲得如下性能:10.5dB增益、9.3dB的NF,當本振(LO)輸入電平為-7dBm時,IIP3為4dBm。混頻器優化于差分中頻(IF)輸出,需要并聯一個2kΩ的電阻用于IF輸出匹配。本范例中采用的線路板調諧在190MHz IF輸出,并通過非平衡變壓器匹配在50Ω。 在評估板中,非平衡變壓器用來簡化與射頻檢測設備的接口。混頻器還需要一個片外偏置電阻,當這個偏置電阻變化時,IIP3和電流消耗也隨之變化。
電路的原理圖如圖8所示,相關的性能數據如表1和表2所示。
表1. 低噪聲放大器(LNA)性能
(VCC = 3.0V, 高增益和低增益模式, BUFFEN = 低, LOX2 = 低)
| LNA High-Gain Mode | ||||
| (unit) | 2110MHz | 2140MHz | 2170MHz | |
| NF | (dB) | 1.99 | 2.08 | 2.18 |
| Gain | (dB) | 13.13 | 12.78 | 12.51 |
| Input RL | (dB) | -11.43 | -11.85 | -11.56 |
| Output RL | (dB) | -31.35 | -27.53 | -23.46 |
| Input IP3 | (dBm) | 8.92 | 8.83 | 9.17 |
| ICC (IC total) | (mA) | 20.2 | ||
| LNA Low-Gain Mode | ||
| 2110MHz | 2140MHz | 2170MHz |
| 5.20 | 5.47 | 6.41 |
| -2.59 | -2.87 | -3.45 |
| -23.51 | -22.61 | -20.87 |
| -21.56 | -21.94 | -16.77 |
| 11.83 | 14.41 | 12.33 |
| 16.79 | ||
表2. 混頻器性能
(VCC = 3.0V, LO = 高端注入,中頻 = 190MHz)
| (unit) | 2110MHz | 2140MHz | 2170MHz | |
| NF | (dB) | 9.82 | 9.36 | 10.15 |
| Gain | (dB) | 10.88 | 10.58 | 10.30 |
| Input IP3 | (dBm) | 4.00 | 4.00 | 3.91 |
上述各表中并不包含輸入輸出傳輸線損耗。

圖2. S11施密斯圓圖

圖3. S22施密斯圓圖

圖4. S11

圖5. S21

圖6. S12

圖7. S22
串聯系統分析
假設雙工器損耗是2dB,連接用的帶通濾波器(BPF)損耗是3dB,那么串聯系統的性能如下圖所示:

| Gain | 18.5dB | -2dB | 13dB | -3dB | 10.5dB |
| NF | 5.8dB | 2dB | 2dB | 3dB | 9.3dB |
| IIP3 | -4.1dB | 8.8dBm | 4dBm | ||

圖8. MAX2322應用的原理圖
審核編輯:郭婷
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