应用笔记 4451

MAX2170 VHF和L波段输入端口的S11参数


摘要 : 该应用笔记介绍如何测量MAX2170三波段(T-DMB、DAB、FM)接收机在VHF和L波段输入端口的输入散射参数(S11)。

概述

MAX2170直接下变频到较低IF的调谐器需要提供输入散射参数(S11),该参数在VHF和L波段输入端口测量,参数校准在IC引脚进行。

VHF输入部分包含一个带通跟踪滤波器和后续的LNA,回波损耗满足信道要求,但须注意对带外通道产生的反射。因此,当MAX2170调谐到一个新的信道时,S11参数将发生明显变化。为了说明这个问题,在测量S11时,要从输入端口去掉91nH的串联电感,该电感是VHF跟踪滤波器的一部分(图1)。移掉该电感改变了跟踪滤波器的频响特性,但允许通过IC引脚校准S11。需要注意的是,91nH电感是跟踪滤波器正常工作的必备元件,最终应用中必须安装该电感。

L波段输入端口由ESD二极管和LNA组成。结合旁路电容,输入端口具有一定的等效电阻。当MAX2170调谐到新的信道时,该输入端口的S11参数不变。L波段输入端口可以等效为电阻R = 23.4Ω与电容C = 4.2pF的串联模型。

图1. MAX2170的VHF和L波段输入端口原理图,为了校准S11参数,去掉了VHF输入的91nH电感。
图1. MAX2170的VHF和L波段输入端口原理图,为了校准S11参数,去掉了VHF输入的91nH电感。

性能总结

表1所示为VHF和L波段输入端口的S11参数(幅度和相位),每次测量时的RF频率不同。

表1. VHF和L波段输入端口的S11参数(幅度/相位)
Band Channel Frequency
(MHz)
Pin = -50dBm
Mag Phase
VHF 5A 174.928 0.690 -39.2
9B 204.64 0.729 -31.6
13F 239.2 0.776 -26.1
L LA 1452.96 0.503 -115.4
LL 1471.792 0.479 -116.9
LW 1490.624 0.459 -117.1

表2所示为VHF和L波段输入端口的S11参数(实部和虚部),每次测量时的RF频率不同。

表2. VHF和L波段输入端口的S11参数(实部/虚部)
Band Channel Frequency
(MHz)
Pin = -50dBm
Real Imaginary
VHF 5A 174.928 5.35E-01 -4.37E-01
9B 204.64 6.21E-01 -3.83E-01
13F 239.2 6.97E-01 -3.41E-01
L LA 1452.96 -2.15E-01 -4.55E-01
LL 1471.792 -2.17E-01 -4.27E-01
LW 1490.624 -2.09E-01 -4.09E-01

测试结果

图2. RF频率调谐在174.928MHz时,VHF输入端口的戴维宁等效电阻和电容。
图2. RF频率调谐在174.928MHz时,VHF输入端口的戴维宁等效电阻和电容。

图3. RF频率调谐在204.64MHz时,VHF输入端口的戴维宁等效电阻和电容。
图3. RF频率调谐在204.64MHz时,VHF输入端口的戴维宁等效电阻和电容。

图4. RF频率调谐在239.2MHz时,VHF输入端口的戴维宁等效电阻和电容值。
图4. RF频率调谐在239.2MHz时,VHF输入端口的戴维宁等效电阻和电容值。

图5. 当MAX2170调谐在174.928MHz时,VHF输入端口的S11幅度和相位。注意:该s参数将随MAX2170 RF频率的变化而变化。
图5. 当MAX2170调谐在174.928MHz时,VHF输入端口的S11幅度和相位。注意:该s参数将随MAX2170 RF频率的变化而变化。

图6. L波段输入端口的戴维宁等效电阻和电容,1450MHz至1500MHz RF频率范围内的戴维宁等效电路相同。平均值为R = 23.4Ω与电容C = 4.2pF串联。
图6. L波段输入端口的戴维宁等效电阻和电容,1450MHz至1500MHz RF频率范围内的戴维宁等效电路相同。平均值为R = 23.4Ω与电容C = 4.2pF串联。

图7. 50Ω系统中的L波段RF输入戴维宁模型
图7. 50Ω系统中的L波段RF输入戴维宁模型

图8. L波段输入端口的S11幅度和相位
图8. L波段输入端口的S11幅度和相位

测试文件

以下测试文件包含MAX2170的S11参数,采用CITIFILE格式。

File Description
VHF_174.928.d1 VHF input with RF tuned to 174.928MHz
VHF_204.64.d1 VHF input with RF tuned to 204.64MHz
VHF_239.2.d1 VHF input with RF tuned to 239.2MHz
L_5A.d1 L-band input with RF tuned to 1452.96MHz
L_9B.d1 L-band input with RF tuned to 1471.792MHz
L_13F.d1 L-band input with RF tuned to 1490.624MHz