应用笔记 486

工作在WCDMA 190MHz中频的MAX2388


摘要 : 本文提供了一组MAX2387 WCDMA低噪声放大器(LNA)和2140MHz RF、190MHz IF混频器的测试数据,IF输出匹配于190MHz,并提供有材料清单。

更多信息:

MAX238X系列产品简介

MAX2387, MAX2388和MAX2389系列产品是为WCDMA应用设计的接收前端器件。它们在极小的封装内集成了一个低噪声放大器(LNA)和一个高线性度下变频混频器。MAX2387和MAX2388内部包含一个本振(LO)输入缓冲器,而MAX2389不包含LO缓冲器、可提供更低的电流消耗。

高增益和低增益两种工作模式是上述三种器件都具备的特性,MAX2387的增益步长为32dB, MAX2388/MAX2389的增益步长为18dB。这些集成电路都具有用于关闭IC的关断模式。

混频器的三阶非线性指标可以通过连接在BIAS_SET引脚的外部偏置电阻调节,以便权衡所期望的线性度和可以接受的电流消耗。MAX2387和MAX2388的混频特性优化于本振输入缓冲端口的-10dBm典型驱动;MAX2389混频性能则优化于本振输入缓冲端口为-4dBm的典型驱动。该系列产品的本振端口都可配置为单端工作方式或差分工作方式。

性能测试

以下所示的大多数测试数据是MAX2388在190MHz中频(IF)条件下、VCC = 2.8V时得到的。经过验证MAX2387与MAX2389具有相似的性能指标。

测试条件:
  1. VCC = 2.8V
  2. 射频RF输入功率 = -30dBm
  3. 射频RF频率 = 2140MHz; 本振(LO)频率 = 2330MHz
  4. 双音频间距 = 1MHz
  5. 本振(LO)功率 = -10dBm (使用MAX2389时为-4dBm)
表1. 低噪声放大器(LNA)测试数据
Parameter High Gain Low Gain Units Comments
Gain 14.6 -2.8 ( -17 MAX2387) dB LNA input loss = 0.2dB and LNA output loss = 0.2dB have been de-embedded from the measurements.
NF 1.8 7.0 dB LNA input loss = 0.2dB has been de-embedded from the measurement.
IIP3 3.5 1.0 dBm Measured with RF = -20dBm at low-gain mode
S11 -10.5 -12.9 dB 10*log10( |S11| )
S22 -13.5 -16.5 dB 10*log10( |S22| )
S12 -25.4 -12.1 dB 10*log10( |S12| )
Icc 9.9 6.8 mA  

表2. 混频器测试数据
Parameter High Gain Low Gain Units Comments
Gain 10.5 9.5 dB Mixer input loss = 0.2 and IF balun insertion loss = 1.0dB have been de-embedded.
NF 6.8 6.2 dB Mixer input loss = 0.2dB has been de-embedded from the measurement.
IIP3 10.0 1.8 dBm  
IIP2 17.0 16.8 dBm With single-ended LO drive
IIP2 31.2 30.5 dBm With differential LO drive
LO Leakage at IF Port -25.5 -25.5 dBm LO = -10 dBm @2330MHz MAX2387/88
LO Leakage at RF Port -45 -45 dBm LO = -10 dBm @2330MHz MAX2387/88

表3. 低噪声放大器(LNA)在高增益模式下的S参数
Frequency S11 S21 S12 S22
(GHz) Mag(dB) Phase(Deg) Mag(dB) Phase(Deg) Mag(dB) Phase(Deg) Mag(dB) Phase(Deg)
1.0 -2.1286 -58.278 12.847 133.75 -32.155 74.423 -0.945 -23.033
1.1 -2.3856 -62.382 12.331 131.49 -32.022 80.579 -0.964 -25.008
1.2 -2.6618 -65.862 12.154 128 -31.585 73.547 -1.089 -24.881
1.3 -2.855 69.138 11.703 126.22 -30.677 77.068 -1.285 -25.903
1.4 -3.1572 -72.628 11.296 123.77 -31.095 76.873 -1.325 -26.516
1.5 -3.4104 -75.839 11.253 120.6 -30.572 75.955 -1.467 -26.709
1.6 -3.7441 -78.872 11.206 121.03 -30.134 77.315 -1.625 -27.577
1.7 -4.1285 -82.259 10.622 117.69 -30.08 80.001 -1.798 -28.049
1.8 -4.3986 -85.465 10.986 116.13 -29.453 82.934 -1.925 -29.221
1.9 -4.7755 -89.3 10.436 115.06 -29.922 83.366 -2.098 -29.713
2.0 -5.2184 -92.921 10.444 110.19 -29.151 84.624 -2.267 -30.994
2.1 -5.6356 -96.942 10.353 108.99 -28.898 86.776 -2.345 -32.867
2.2 -6.0176 -101 10.29 105.5 -28.514 87.56 -2.451 -35.262
2.3 -6.4621 -106.27 10.58 104.32 -27.631 89.437 -2.685 -38.079
2.4 -6.9126 -111.35 9.8114 100.88 -27.764 88.93 -2.835 -42.528
2.5 -7.2807 -117.04 10.106 95.216 -27.384 88.897 -3.018 -46.811
2.6 -7.7233 -122.7 9.7148 95.186 -26.945 88.47 -3.077 -51.827
2.7 -7.9908 -130.37 9.0991 88.322 -26.888 93.211 -3.077 -57.443
2.8 -8.2315 -137.57 9.6216 84.239 -26.285 89.688 -3.257 -63.369
2.9 -8.2342 -144.27 9.0162 85.306 -26.094 95.284 -3.305 -69.697
3.0 -8.3826 -151.69 8.5833 77.645 -26.065 91.953 -3.198 -75.708

混频器OIM3随射频输入功率的变化曲线图

测试条件与上述增益、IIP3和噪声系数的测试条件相同。

图1. MAX2388混频器IIM3随输入功率(Pin)变化曲线
图1. MAX2388混频器IIM3随输入功率(Pin)变化曲线

混频器IIP3随VCC的变化曲线图

混频器具有高线性度、低消耗电流等特点。反馈环路是用来在低电流消耗条件下改善IIP3的一项新技术。然而,反馈环路在VCC = 2.7V时可提供最佳指标。如果VCC偏离2.7V,IIP3就不能达到近似+12dBm的最优值。下图所示为IIP随VCC的变化情况。

图2. 混频器IIP3随VCC变化曲线图
图2. 混频器IIP3随VCC变化曲线图

测试装置

图3. MAX2388低噪声放大器IIP3的测量
图3. MAX2388低噪声放大器IIP3的测量

图4. MAX2388混频器IIP3的测量
图4. MAX2388混频器IIP3的测量

图5. MAX2388低噪声放大器噪声系数的测量
图5. MAX2388低噪声放大器噪声系数的测量

图6. MAX2388混频器噪声系数的测量
图6. MAX2388混频器噪声系数的测量

Bill of Materials for 190MHz IF Match of the Mixer (PDF, 11K)
MAX2387 Evaluation Kit (PDF, 45K)