名稱:MAX2683低成本高性能3.5GHz上變頻器
MAX2683低成本高性能3.5GHz上變頻器
摘要：本篇應用筆記描述了MAX2683 3.5GHz上變頻器的特性。文中給出了典型應用電路原理圖，電路中包括用於3.55GHz輸出、1.6GHz LO和350MHz輸入的匹配元件。雜訊係數為~12.5dB，變頻增益8.6dB。這款變頻器集成電路(IC)也可以用作下變頻器。文中給出了幫助工程師進行設計的S參數表格的鏈接。快速瀏覽 MAX2683數據資料概述
MAX2683是基於Gilbert單元的雙平衡有源混頻器，能夠接收最高達3.5GHz的RF輸入並輸出3.6GHz的IF信號。MAX2683的特點是其可調節的偏置控制、變頻增益、失配時的靈敏度下降和在緊湊結構下仍然很好的隔離。
本篇應用筆記包括混頻器簡要描述、設計技巧提示和MAX2683的典型性能特性。
上變頻器回顧
混頻器的基本性質是頻率變換。幾乎在所有的發射機中都要用到這個性質。在典型的應用中，頻率為f MOD的調製信號被注入到混頻器的一個埠上，頻率為f LO的本地振蕩器(LO)信號注入到另一個埠。輸出的射頻(RF)信號被上變頻到f MOD + f LO。頻率變換是由頻率為f MOD的調製信號波形，cos(f MOD * t)與LO波形相乘得到的。根據三角函數乘法，我們得到下面的等式：
Cos(f MOD * t) * cos(f LO * t) = 1/2 cos(f LO - f MOD )± 1/2 cos(f LO± f MOD )
在這個理想的乘法等式中，混頻器的輸出只包含頻率為f LO - f MOD和f LO + f MOD的信號；也就是說，原始的f MOD頻率調製信號和本地振蕩器f LO頻率信號在上變頻器RF輸出埠被完全抑制了。
Gilbert單元有源混頻器是基於射級耦合對兒放大器的。將調製信號分解成共模成分和差模成分可以很好地理解這种放大器的工作原理。調製信號進入一對兒輸入中的一個，另一端通過電容接到AC地。根據對稱的結構，共模成分改變兩分支之間的電流，對於小信號來說，電路就像一個標準的共射極放大器。MAX2683基本放大器使用四個交叉耦合器件將調製信號以LO速率與±相乘，從而實現預期的雙平衡混頻器的特性。這些器件和射極耦合對兒一起組成了Gilbert單元。輸入調製信號時，LO以單端形式注入，另一端通過電容接AC地。LO的正電壓導致外邊一組器件導通，使調製信號以LO速率與±相乘；負電壓導致內部一組器件導通，也使調製信號以LO速率與±相乘。產品設計與性能特點MAX2683使用+2.7V至+5.5V單電源供電。採用超小型16引腳TSSOP-EP封裝，具有供3.6GHz特殊應用使用的底部焊盤。MAX2683採用雙平衡Gilbert單元結構，具有單端RF、LO輸入和差分集電極開路輸出埠。差分輸出埠為單端或者差分應用提供了寬頻、靈活的介面。MAX2683具有可調節的偏置控制，由外部電阻設置。這樣用戶可以通過調節電源電流獲得更高的線性度以優化系統性能。用邏輯電平控制激活器件內部的倍頻器，外部本地振蕩器源既可以在全頻也可以在半頻下工作。內部LO濾波器用來減小LO諧波與雜散混頻。圖1是MAX2683應用的簡化框圖。圖2是MAX2683的引腳外形描述。性能特點的細節在下文中描述。
圖1.簡化的MAX2683應用電路框圖
圖2. MAX2683外部引腳直流偏置
MAX2683需要一個直流偏置。儘管傳統的無源混頻器用交流信號使器件導通，有源Gilbert單元混頻器需要一個直流電源。直流偏置以V CC電壓的形式加到器件上。必須加上足夠的電壓使Gilbert單元中的晶體管導通，否則預期的切換動作就不會發生。混頻器工作所需的最小電壓為2.7V。V CC上升時，簡單的偏置方案使晶體管的開啟更加困難。混頻器的增益升高，壓縮點就隨之升高。因為偏置的改變將影響線性度，而這類變化會影響混頻器產生的諧波和雜散信號電平。偏置的變化還會影響晶元中晶體管的f t從而改變混頻器的工作頻率範圍。MAX2683的線性度和電源電流可以用一個電阻在外部調節，電阻連接在BIAS和GND之間。額定值為1.2kΩ的電阻將電源電流設置為55mA。減小電阻值能夠提高線性度但是要以電源電流的升高為代價。增加電阻值可以降低電源電流卻使線性度惡化。我們使用820Ω至2.0kΩ之間的電阻。增益MAX2683擁有變頻增益，在傳統的應用中，輸出信號將比輸入信號的功率更高。MAX2683的大部分增益來自Gilbert單元中的射極耦合放大器。實現的增益量隨著頻率、工作溫度、振蕩器信號和偏置電平的變化而變化。為了最優化增益和線性度，適當地設計電路板是所有RF、微波電路的關鍵。RF信號線保持儘可能的短以減小損耗、輻射和感應係數。給每一個接地引腳使用單獨的、低感應係數的過孔連接到地平面。為了實現最佳性能，將器件封裝上的裸露焊盤焊接到電路板的地平面。差分集電極開路RFOUT-和RFOUT+埠需要使用與V CC連接的外部上拉電感和輸出匹配網路來優化增益性能。調製信號輸入、LO輸入和RF輸出的S參數如表格2所示。設計者可以參考這個表格開發最優的匹配電路以滿足系統規範。振蕩器信號MAX2683需要低的振蕩器驅動電平。在基於Gilbert單元的混頻器中，LO信號的主要功能是在交叉耦合的四個器件的外部晶體管和內部晶體管之間切換導通通道。這需要相對小的功率。通常，較低的振蕩器驅動電平能夠改善Gilbert單元混頻器的雜散響應。增加輸入給MAX2683上變頻器的LO功率將使四個耦合器件和射極耦合對兒的晶體管飽和(實際上是「准飽和」)從而降低線性度。當LO驅動電平比額定值小時，變頻增益在5dB至10dB的範圍內基本不受影響。當LO驅動電平進一步減小時，變頻增益將擺動減校正弦LO信號一般都沒有很多的(諧波相關的)頻率成分。MAX2683與50Ω匹配時典型的LO輸入功率為-5dBm。工作頻率範圍MAX2683可以在非常寬的頻率範圍內工作。它既可以作為下變頻器也可以作為上變頻器。通過Gilbert單元四個交叉耦合器件的調製信號的頻率可以高達3.8GHz。如果提供適當的輸出匹配網路輸出頻率範圍可以達到3.6GHz。MAX2683具有內部LO倍頻器，外部LO可以以全頻率或半頻率工作。以半頻率工作的好處是減小了不期望的通過放大器到達天線的LO泄漏信號。倍頻器之後集成有內部LO帶通濾波器用來幫助抑制LO諧波含量和雜散混頻信號。使用LO倍頻器的方法是以邏輯低電平驅動ENX2並將半頻率外部LO連接到LOX2埠。以邏輯高電平驅動ENX2並將全頻外部LO連接至LOX1埠就可以關閉和旁路LO倍頻器與LO濾波器。關閉LO倍頻器的好處是能將電源電流減小15mA。LOX1的最大頻率範圍是3.9GHz，LOX2的頻率範圍是最高1.95GHz。雜訊係數Gilbert單元結構不是低雜訊結構。混頻器雜訊係數主要來自四個集電極交叉耦合晶體管的散粒雜訊、射極耦合對兒的兩個晶體管的雜訊和射極耦合對兒使用的兩個反饋電阻的熱雜訊。輸入的LO功率非常低時，LO的切換動作可以影響到混頻器的雜訊係數。MAX2683典型的雜訊係數是12.5dB。匹配電路為了實現最優的性能需要對三個埠進行適當的匹配。表格1提供了這三個埠完整的S參數，頻率範圍從50MHz到6GHz。設計者可以參考此表格選擇最佳的匹配電路來滿足系統規範。本應用筆記包含一個展示了三個埠典型匹配電路的應用電路原理圖。輸入埠匹配到350MHz，LO埠匹配到1.6GHz，輸出埠匹配到3.55GHz。
表1. MAX2683的S參數(點擊鏈接查看錶格)
表1.1 F輸入S 11參數
FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC
(MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree (MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree
50 0.868 -4.4 0.868 -4.5 3050 0.566 -147.1 0.557 -154.6
100 0.851 -7.7 0.850 -7.9 3100 0.563 -147.5 0.555 -157.1
150 0.817 -13.9 0.813 -16.4 3150 0.562 -151.9 0.556 -159.2
200 0.801 -10.1 0.797 -11.6 3200 0.544 -154.3 0.559 -162.4
250 0.816 -11.8 0.814 -12.5 3250 0.568 -156.6 0.564 -164.7
300 0.831 -21.1 0.830 -22.5 3300 0.574 -160.0 0.572 -167.1
350 0.791 -22.4 0.789 -25.0 3350 0.583 -162.0 0.582 -169.4
400 0.770 -27.4 0.578 -30.0 3400 0.593 -164.0 0.592 -171.2
450 0.710 -27.2 0.639 -30.6 3450 0.604 -167.3 0.603 -174.2
500 0.715 -28.3 0.700 -29.9 3500 0.617 -169.1 0.616 -176.4
550 0.713 -30.8 0.701 -32.2 3550 0.631 -171.4 0.636 -178.7
600 0.705 -33.3 0.691 -34.8 3600 0.644 -173.8 0.644 179.0
650 0.698 -35.8 0.688 -37.5 3650 0.657 -176.2 0.656 176.3
700 0.690 -38.4 0.680 -40.1 3700 0.669 -178.8 0.665 173.5
750 0.682 -40.9 0.672 -42.6 3750 0.678 178.6 0.672 170.8
800 0.672 -43.1 0.662 -44.9 3800 0.685 175.8 0.677 168.1
850 0.665 -45.0 0.654 -47.0 3850 0.688 172.2 0.677 165.2
900 0.660 -47.0 0.648 -49.1 3900 0.689 170.1 0.674 162.0
950 0.654 -49.1 0.643 -51.3 3950 0.684 167.0 0.666 158.9
1000 0.651 -50.9 0.638 -52.0 4000 0.675 164.0 0.654 155.0
1050 0.635 -55.1 0.623 -58.0 4050 0.661 163.3 0.639 136.0
1100 0.635 -58.1 0.622 -61.5 4100 0.648 160.1 0.624 153.7
1150 0.633 -60.3 0.618 -63.6 4150 0.632 158.2 0.608 151.2
1200 0.631 -61.9 0.617 -65.6 4200 0.615 155.7 0.591 148.8
1250 0.631 -63.5 0.619 -67.1 4250 0.599 152.2 0.575 146.5
1300 0.633 -65.2 0.618 -68.6 4300 0.584 151.9 0.561 144.4
1350 0.633 -66.7 0.615 -70.4 4350 0.571 149.7 0.550 142.4
1400 0.630 -68.7 0.615 -72.4 4400 0.561 147.8 0.541 140.7
1450 0.630 -70.7 0.615 -74.5 4450 0.553 146.7 0.535 139.0
1500 0.630 -72.7 0.614 -76.5 4500 0.549 144.2 0.532 137.1
1550 0.629 -74.8 0.614 -78.1 4550 0.547 140.5 0.532 133.4
1600 0.627 -77.3 0.612 -81.0 4600 0.548 138.8 0.534 131.8
1650 0.622 -79.9 0.607 -82.2 4650 0.552 137.3 0.541 130.4
1700 0.619 -82.5 0.604 -85.9 4700 0.558 135.9 0.548 129.1
1750 0.618 -85.0 0.604 -89.4 4750 0.566 134.4 0.556 127.5
1800 0.618 -87.6 0.605 -92.1 4800 0.577 133.1 0.569 126.2
1850 0.616 -90.5 0.604 -95.0 4850 0.589 131.7 0.581 124.9
1900 0.615 -93.3 0.602 -98.2 4900 0.604 130.4 0.595 123.6
1950 0.612 -96.0 0.600 -101.0 4950 0.616 128.9 0.607 122.1
2000 0.612 -98.7 0.601 -103.2 5000 0.628 127.3 0.619 120.4
2050 0.609 -96.7 0.600 -100.9 5050 0.671 127.8 0.644 120.9
2100 0.614 -98.1 0.605 -102.6 5100 0.660 127.9 0.644 121.2
2150 0.620 -100.0 0.613 -105.1 5150 0.663 127.7 0.647 121.1
2200 0.626 -102.0 0.618 -107.5 5200 0.668 127.2 0.651 120.1
2250 0.634 -105.1 0.626 -109.9 5250 0.671 126.2 0.654 119.4
2300 0.640 -107.5 0.632 -112.4 5300 0.674 124.3 0.653 117.9
2350 0.644 -110.1 0.636 -115.1 5350 0.672 123.1 0.650 116.1
2400 0.647 -112.2 0.636 -118.1 5400 0.668 121.4 0.644 114.3
2450 0.642 -115.0 0.634 -121.0 5450 0.659 119.4 0.632 112.4
2500 0.645 -116.7 0.632 -123.9 5500 0.647 117.7 0.618 110.9
2550 0.642 -119.3 0.626 -126.7 5550 0.633 116.4 0.603 108.0
2600 0.636 -122.0 0.616 -129.5 5600 0.620 114.6 0.591 107.4
2650 0.627 -124.4 0.604 -132.1 5650 0.608 113.1 0.581 106.5
2700 0.616 -127.1 0.596 -134.3 5700 0.598 111.4 0.572 105.2
2750 0.608 -129.2 0.590 -136.4 5750 0.587 109.6 0.563 103.3
2800 0.600 -131.1 0.584 -138.8 5800 0.577 108.1 0.554 101.4
2850 0.592 -134.2 0.577 -141.4 5850 0.569 106.2 0.547 99.9
2900 0.583 -136.7 0.569 -144.1 5900 0.562 105.1 0.541 98.5
2950 0.576 -139.2 0.562 -146.7 5950 0.556 103.0 0.557 97.1
3000 0.570 -141.7 0.558 -149.2 6000 0.551 102.1 0.553 96.0
表1.2 LOX1輸入S 11參數
FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC
(MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree (MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree
50 0.648 -30.3 0.648 -30.4 3050 0.155 173.0 0.162 170.5
100 0.460 -33.8 0.459 -39.9 3100 0.157 169.0 0.164 165.7
150 0.382 -32.2 0.381 -32.2 3150 0.159 165.0 0.167 161.5
200 0.343 -30.7 0.342 -30.7 3200 0.162 161.0 0.169 157.7
250 0.318 -29.8 0.318 -29.0 3250 0.165 158.0 0.173 154.4
300 0.301 -29.6 0.300 -29.8 3300 0.168 155.0 0.175 151.6
350 0.287 -30.0 0.287 -30.2 3350 0.171 152.0 0.177 149.5
400 0.276 -30.7 0.276 -30.9 3400 0.173 150.0 0.179 147.7
450 0.266 -30.7 0.267 -32.1 3450 0.173 149.0 0.178 146.1
500 0.260 -33.3 0.261 33.6 3500 0.172 147.0 0.177 144.8
550 0.260 -33.3 0.261 -33.6 3550 0.170 146.0 0.174 143.6
600 0.255 -35.1 0.250 -37.0 3600 0.167 145.0 0.171 142.9
650 0.250 -37.0 0.248 -39.4 3650 0.162 145.0 0.166 142.4
700 0.245 -41.1 0.245 -41.5 3700 0.155 145.0 0.160 142.1
750 0.244 -43.4 0.245 -43.8 3750 0.148 144.0 0.152 141.9
800 0.244 -45.6 0.245 -46.1 3800 0.140 144.0 0.143 141.2
850 0.250 -47.7 0.246 -48.3 3850 0.131 144.0 0.134 141.4
900 0.245 -50.0 0.247 -50.7 3900 0.122 144.0 0.126 140.5
950 0.246 -52.3 0.247 -53.3 3950 0.112 143.0 0.116 139.4
1000 0.246 -54.7 0.246 -55.0 4000 0.102 142.0 0.106 137.9
1050 0.242 -59.1 0.242 -60.5 4050 0.100 142.0 0.104 138.4
1100 0.240 -61.5 0.240 -62.3 4100 0.091 141.0 0.095 137.1
1150 0.238 -63.1 0.238 -63.9 4150 0.083 139.0 0.087 135.1
1200 0.235 -64.7 0.236 -65.5 4200 0.074 138.0 0.079 132.5
1250 0.233 -66.2 0.233 -67.1 4250 0.067 135.0 0.071 129.8
1300 0.230 -68.0 0.230 -68.9 4300 0.060 133.0 0.065 126.7
1350 0.226 -69.7 0.226 -70.5 4350 0.055 129.0 0.060 123.0
1400 0.222 -71.5 0.222 -72.5 4400 0.050 126.0 0.055 119.1
1450 0.218 -73.6 0.218 -74.6 4450 0.046 123.0 0.051 116.3
1500 0.214 -75.9 0.214 -77.0 4500 0.045 123.0 0.050 115.8
1550 0.209 -78.4 0.211 -79.5 4550 0.045 124.0 0.050 117.2
1600 0.205 -81.1 0.207 -82.2 4600 0.047 126.0 0.053 118.8
1650 0.202 -84.0 0.204 -85.2 4650 0.053 128.0 0.058 121.2
1700 0.199 -87.1 0.200 -88.4 4700 0.060 129.0 0.064 122.7
1750 0.197 -90.5 0.199 -91.9 4750 0.068 130.0 0.072 123.9
1800 0.195 -94.0 0.197 -95.4 4800 0.076 130.0 0.064 122.5
1850 0.195 -97.4 0.197 -99.0 4850 0.083 130.0 0.086 125.3
1900 0.195 -97.5 0.197 -102.4 4900 0.091 131.0 0.094 126.4
1950 0.194 -101.0 0.195 -106.6 4950 0.099 132.0 0.102 127.6
2000 0.193 -105.0 0.195 -109.5 5000 0.100 133.0 0.111 128.6
2050 0.196 -110.0 0.199 -111.4 5050 0.122 132.0 0.125 128.0
2100 0.199 -112.0 0.202 -113.7 5100 0.129 132.0 0.131 128.0
2150 0.201 -114.0 0.204 -116.0 5150 0.134 133.0 0.137 129.4
2200 0.202 -116.0 0.206 -128.1 5200 0.139 133.0 0.142 129.2
2250 0.204 -118.0 0.208 -120.0 5250 0.142 133.0 0.144 128.5
2300 0.205 -120.0 0.209 -122.0 5300 0.144 132.0 0.146 127.4
2350 0.205 -122.0 0.209 -123.8 5350 0.144 130.0 0.146 125.5
2400 0.204 -123.0 0.208 -125.1 5400 0.141 127.0 0.142 123.2
2450 0.202 -125.0 0.206 -127.4 5450 0.136 125.0 0.137 120.1
2500 0.200 -127.0 0.204 -129.7 5500 0.129 122.0 0.131 116.5
2550 0.197 -129.0 0.202 -132.4 5550 0.121 1118.0 0.121 112.9
2600 0.193 -132.0 0.198 -135.7 5600 0.110 113.0 0.117 106.4
2650 0.189 -136.0 0.193 -139.6 5650 0.098 106.0 0.100 99.3
2700 0.183 -141.0 0.187 -144.4 5700 0.088 99.0 0.091 190.9
2750 0.175 -146.0 0.179 -149.4 5750 0.079 189.0 0.083 181.1
2800 0.168 -151.0 0.172 -154.6 5800 0.070 78.0 0.076 169.3
2850 0.162 -156.0 0.167 -159.9 5850 0.065 63.0 0.073 155.9
2900 0.157 -161.0 0.163 -165.1 5900 0.063 49.0 0.073 142.0
2950 0.155 -167.0 0.161 -170.9 5950 0.064 33.0 0.075 28.5
3000 0.153 -173.0 0.160 -176.7 6000 0.067 18.0 0.079 16.1
表1.3 LOX2輸入S 11參數
FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC
(MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree (MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree
50 0.756 -18.6 0.775 -19.6 1550 0.304 -92.1 0.306 -93.3
100 0.619 -26.4 0.625 -27.2 1600 0.301 -94.5 0.304 -95.7
150 0.537 -29.1 0.599 -29.7 1650 0.299 -97.1 0.303 -98.4
200 0.488 -30.7 0.489 -31.2 1700 0.299 -99.8 0.302 -101.1
250 0.455 -32.2 0.456 -32.7 1750 0.298 -102.3 0.300 -103.9
300 0.431 -34.1 0.432 -34.5 1800 0.298 -105.4 0.301 -106.7
350 0.411 -35.1 0.413 -36.6 1850 0.299 -108.1 0.301 -109.5
400 0.395 -38.4 0.397 -38.8 1900 0.299 -110.8 0.303 -112.2
450 0.382 -40.8 0.382 -41.3 1950 0.302 -113.4 0.305 -114.7
500 0.370 -43.4 0.372 -43.9 2000 0.303 -115.9 0.307 -117.4
550 0.362 -46.1 0.362 -46.6 2050 0.310 -117.1 0.314 -118.6
600 0.354 -48.8 0.355 -49.4 2100 0.315 -119.2 0.319 -120.7
650 0.348 -51.6 0.349 -52.2 2150 0.305 -115.0 0.324 -122.7
700 0.344 -54.3 0.345 -55.9 2200 0.324 -123.0 0.329 -124.6
750 0.341 -57.1 0.342 -57.9 2250 0.327 -124.8 0.332 -126.4
800 0.338 -59.9 0.340 -60.5 2300 0.330 -126.5 0.335 -128.2
850 0.337 -62.4 0.337 -632.0 2350 0.334 -128.1 0.327 -129.9
900 0.335 -65.0 0.336 -65.7 2400 0.335 -129.7 0.339 -131.4
950 0.332 -67.3 0.334 -68.0 2450 0.335 -131.4 0.337 -133.2
1000 0.331 -69.4 0.332 -70.2 2500 0.333 -133.1 0.336 -137.9
1050 0.326 -72.1 0.327 -73.4 2550 0.330 -134.7 0.333 -136.7
1100 0.325 -74.6 0.325 -75.6 2600 0.325 -136.8 0.330 -138.7
1150 0.323 -76.3 0.325 -77.1 2650 0.319 -138.8 0.323 -140.8
1200 0.322 -78.1 0.323 -78.9 2700 0.312 -140.7 0.316 -142.9
1250 0.319 -79.8 0.321 -80.7 2750 0.305 -142.6 0.309 -144.9
1300 0.316 -81.5 0.318 -82.5 2800 0.299 -144.7 0.303 -146.0
1350 0.327 -71.1 0.315 -84.4 2850 0.295 -146.9 0.298 -147.1
1400 0.312 -85.4 0.313 -83.4 2900 0.291 -149.1 0.293 -151.4
1450 0.308 -87.4 0.311 -88.5 2950 0.287 -151.4 0.289 -153.7
1500 0.306 -89.7 0.309 -90.9 3000 0.285 -153.6 0.287 -156.0
表1.4上變頻器輸出S 22參數
FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC FREQ. 5VDC 5VDC 3.3VDC 3.3VDC
(MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree (MHz) Amplitude Degree Amplitude Degree
50 0.883 -6.1 0.912 -6.9 3050 0.739 129.7 0.738 129.6
100 0.962 -11.1 0.883 -11.5 3100 0.729 126.8 0.729 126.8
150 0.838 -14.6 0.857 -14.7 3150 0.710 124.5 0.711 124.7
200 0.827 -16.5 0.845 -16.5 3200 0.686 122.6 0.687 122.8
250 0.841 -17.6 0.859 -18.3 3250 0.654 120.8 0.657 121.1
300 0.854 -20.3 0.871 -21.1 3300 0.620 119.0 0.625 119.4
350 0.863 -23.0 0.878 -24.2 3350 0.589 116.8 0.595 117.4
400 0.863 -26.4 0.877 -27.3 3400 0.564 114.6 0.570 115.0
450 0.858 -29.7 0.872 -30.7 3450 0.543 111.7 0.551 112.2
500 0.851 -33.3 0.864 -34.3 3500 0.532 108.6 0.541 109.1
550 0.841 -37.6 0.853 -38.7 3550 0.530 105.6 0.541 106.2
600 0.827 -42.4 0.840 -43.6 3600 0.539 103.6 0.550 103.8
650 0.812 -47.8 0.825 -49.1 3650 0.558 101.0 0.570 101.8
700 0.793 -53.7 0.807 -55.2 3700 0.583 99.9 0.597 100.5
750 0.774 -59.7 0.787 -61.6 3750 0.613 99.4 0.628 99.9
800 0.756 -65.6 0.762 -67.7 3800 0.644 99.4 0.660 99.8
850 0.739 -71.0 0.737 -73.1 3850 0.672 99.7 0.690 99.9
900 0.723 -75.7 0.714 -77.1 3900 0.694 100.4 0.713 100.2
950 0.709 -79.1 0.700 -79.9 3950 0.707 100.1 0.726 100.3
1000 0.712 -83.3 0.715 -83.7 4000 0.706 100.5 0.725 100.3
1050 0.715 -87.0 0.711 -87.6 4050 0.690 103.2 0.709 102.8
1100 0.718 -89.3 0.717 -89.4 4100 0.667 102.9 0.686 102.3
1150 0.723 -91.1 0.723 -91.0 4150 0.635 101.9 0.623 101.2
1200 0.725 -93.0 0.727 -93.2 4200 0.599 100.1 0.615 99.3
1250 0.723 -95.4 0.726 -95.6 4250 0.563 97.3 0.578 96.2
1300 0.715 -98.1 0.720 -98.3 4300 0.531 93.2 0.547 92.0
1350 0.702 -101.0 0.708 -101.0 4350 0.512 87.8 0.527 86.7
1400 0.684 -104.6 0.691 -104.0 4400 0.505 81.7 0.521 80.6
1450 0.661 -108.6 0.669 -109.0 4450 0.511 75.7 0.527 74.7
1500 0.633 -112.8 0.642 -113.0 4500 0.532 70.8 0.547 69.8
1550 0.692 -116.9 0.621 -117.3 4550 0.562 57.3 0.576 86.4
1600 0.594 -121.7 0.609 -122.2 4600 0.594 65.3 0.609 64.4
1650 0.577 -126.5 0.589 -127.0 4650 0.627 64.4 0.641 63.6
1700 0.569 -130.9 0.581 -131.6 4700 0.656 64.7 0.669 63.9
1750 0.567 -135.5 0.581 -136.1 4750 0.677 66.0 0.689 65.2
1800 0.571 -140.1 0.585 -140.7 4800 0.694 67.7 0.705 67.0
1850 0.580 -144.0 0.595 -144.9 4850 0.703 69.8 0.711 69.0
1900 0.592 -148.2 0.607 -148.9 4900 0.706 71.9 0.715 71.1
1950 0.608 -151.0 0.623 -152.6 4950 0.702 73.6 0.710 72.8
2000 0.624 -155.0 0.639 -156.9 5000 0.691 75.0 0.699 74.2
2050 0.651 -156.0 0.667 -157.7 5050 0.697 77.1 0.705 76.3
2100 0.674 -166.5 0.689 -151.3 5100 0.694 76.8 0.702 75.7
2150 0.689 -163.5 0.704 -167.7 5150 0.684 74.5 0.692 73.6
2200 0.704 -166.7 0.717 -167.8 5200 0.665 70.8 0.673 69.7
2250 0.711 -170.3 0.723 -171.5 5250 0.644 65.9 0.651 64.7
2300 0.703 -174.0 0.714 -175.2 5300 0.624 60.2 0.631 59.0
2350 0.687 -177.0 0.695 -178.4 5350 0.607 54.3 0.613 53.9
2400 0.669 -179.9 0.677 178.6 5400 0.592 48.9 0.598 47.5
2450 0.647 176.0 0.652 175.3 5450 0.581 44.5 0.585 43.3
2500 0.622 173.6 0.627 172.3 5500 0.573 41.7 0.578 40.5
2550 0.604 170.5 0.609 169.2 5550 0.569 40.3 0.574 39.1
2600 0.592 166.9 0.597 165.6 5600 0.567 39.7 0.570 38.6
2650 0.589 163.0 0.593 161.7 5650 0.565 40.1 0.569 39.1
2700 0.594 158.8 0.590 157.7 5700 0.565 41.2 0.568 40.2
2750 0.609 154.4 0.612 153.4 5750 0.566 42.6 0.569 41.7
2800 0.631 149.9 0.634 149.0 5800 0.570 43.7 0.572 42.9
2850 0.656 145.3 0.658 144.6 5850 0.576 45.1 0.580 44.3
2900 0.682 141.4 0.683 140.8 5900 0.583 46.0 0.586 45.5
2950 0.709 137.6 0.710 137.2 5950 0.597 47.0 0.595 46.3
3000 0.729 133.9 0.728 133.6 6000 0.605 47.4 0.609 46.7線性和動態範圍
Gilbert單元結構實現的混頻器並不具備很高的動態範圍。下面兩個等式描述了線性度動態範圍和無雜散的動態範圍：
線性動態範圍 = P 1dB - [NF + G + 3dB -114 dBm + 10 log 10 (BW)]
無雜散動態範圍 = 2/3 [IP 3 - G - NF -10 log 10 (BW) + 114 dBm]
其中P 1dB是混頻器在1dB增益壓縮點的輸出功率(以dBm為單位)，NF是混頻器的雜訊係數(以dB為單位)，G是混頻器的變頻增益(以dB為單位)，BW是混頻器的帶寬(以dB為單位)，IP 3是輸出三階截取點(以dB為單位)。這些等式說明動態範圍是雜訊係數、輸出壓縮點、截取點和增益的函數。因為MAX2683具有中等的變頻增益，所以其動態範圍不算很低。MAX2683的線性度可以通過一個電阻在外部控制。增加或減小偏置電阻值將改變MAX2683的線性度。改變偏置電阻時應該在線性度和電源電流之間作出權衡折衷的選擇。典型應用圖3所示為一個典型的上變頻器應用電路。如圖中標示出的，混頻器是一個帶有RF輸入放大器的基於Gilbert單元的乘法器。此類雙平衡混頻器提供良好的埠間隔離並且在輸出端沒有LO信號。RF輸出埠被配置為差分工作結構。而RF輸入和LO輸入可以以單端模式驅動。LO和RF輸入電阻為50Ω。混頻器的輸出需要外部匹配網路將高輸出阻抗轉換成較低阻抗以滿足系統要求。這種阻抗轉換和差分至單端結構的轉換需要使用一個平衡非平衡轉換器或者一個阻抗匹配轉換器。應用電路的測試數據如表2所示。
圖3. MAX2683應用電路原理圖
表2. MAX2683的應用測試數據
(測試條件：V CC = +5.0V, R BIAS = 1.2kΩ， /ENX2\ = GND, f RFIN = 350MHz, P RFIN = -20dBm, f LO = 1600MHz, P LO = -5dBm；所有輸入輸出埠的終端電阻都為50Ω；RFOUT+和RFOUT-匹配至單端50Ω負載；除非特殊聲明，T A = +25°C。)
PARAMETER CONDITIONS TESTED UNITS
Input Frequency Range Note 1 350 MHz
RF Output Frequency Range Note 1 3.55 GHz
LOX2 Frequency Range 1.6 GHz
LOX1 Frequency Range N/A GHz
Conversion Gain f LOX2 = 1600MHz, f RFOUT = 3.55GHz, V CC = +5V 8.6 dB
Gain Variation over Temperature T A = -40°C to +85°C, V CC = +5V TBD dB
Input 1dB Compression Point f LOX2 = 1600MHz, f RFOUT = 3.55GHz, V CC = +5V -6 dBm
Input Third-Order Intercept Point f LOX2 = 1600MHz, f RFOUT = 3.55GHz, V CC = +5V, Note 2 +1.3 dBm
Input Second-Order Intercept Point f LOX2 = 1600MHz, f RFOUT = 3.55GHz, V CC = +5V +42.6 dBm
Noise Figure TBD dB
RFIN Input Return Loss At 350 MHz <-20 dB
LOX2 Leakage at RFIN /ENX2\ = GND f RFIN = 1 x f LO -42 dBm
f RFIN = 2 x f LO -38
f RFIN = 3 x f LO -49
LOX1 Leakage at RFIN /ENX2\ = V cc f RFOUT = 1 x f LO N/A dBm
LOX2 Leakage at IFOUT+, RFOUT- /ENX2\ = GND f RFOUT = 1 x f LO -32.7 dBm
f RFOUT = 2 x f LO -16.4
f RFOUT = 3 x f LO -53.1
LOX1 Leakage at IFOUT+, RFOUT- /ENX2\ = V cc f RFOUT = 1 x f LO -39 dBm
LOX1, LOX2 Input Return Loss -18 dB
註解
註釋1.本器件是專為此特定的頻率範圍設計的。在此頻率範圍之外也可能工作但是性能不能夠保證。
註釋2.使用350MHz和351MHz的兩個單音信號測試IIP3，每個單音信號-20dBm, f RFLO = 1.6GHz。
註釋3. IIP2是在f RFIIN = 350MHz, P RFIN = -20dBm, f LO = 1.6GHz的條件下測量的。
註釋4.優化輸入匹配，使f RFIIN = 350MHz時有最佳的回波損耗。
