Breitband-Abwärtsmischer für 30 MHz bis 2 GHz

Bild 1: Blockdiagram eines Doppelsupers.Linear Technology

Oft werden viele parallele Signalpfade verwendet, um einen Breitbandpfad nachzuahmen. Das resultiert in hohen Kosten, hoher Komplexität und langen Entwicklungszeiten. Deshalb steht die Verringerung der Anzahl der parallelen Pfade an erster Stelle bei nahezu allen Empfängerdesigns. Breitbandradios sind sehr nützlich, sogar in Schmalband-Applikationen, wo solch ein Empfänger in verschiedensten Produkten verwendet werden kann (nur durch Softwaremodifikation), was Entwicklungszeit und Fertigungskosten reduziert.

Bild 2: Gemessene Verstärkung und IIP3.Linear Technology

Der LTC5510 ist ein aktiver Mischer für 1 MHz bis 6 GHz, der über die große Bandbreite eine hohe Performance aufweist. Er kann als Aufwärts- und Abwärtsmischer verwendet werden, verfügt über eine flexible Stromversorgung mit geringstem Abschaltstrom und benötigt nur einen geringen Pegel von 0 dBm des Überlagerungsoszillators LO.

Bild 1 zeigt ein Doppelsuper mit einer nutzbaren Bandbreite von 30 MHz bis 2 GHz. Normalerweise würde man für diese Bandbreite zwei oder drei parallele Pfade benötigen. Mit dem LTC5510 kann nun diese Bandbreite mit einer einzigen Schaltung abgedeckt werden.

Bild 3: Gemessene Rauschzahl.Linear Technology

Detailbeschreibung

Bild 1 zeigt ein Doppelsuper, bei dem das Eingangssignal mit einem Preselektor auf 30 MHz bis 2 GHz durch Filter begrenzt wird. Der erste LTC5510 mischt mit dem LO-Signal auf eine ZF von 2,5 GHz. Durch diese Aufwärtsmischung auf eine ZF, die höher ist als die Eingangsfrequenz, können Spiegelfrequenzen vor dem zweiten Mischer leicht unterdrückt werden. Der zweite LTC5510 ist ein Abwärtsmischer auf 140 MHz, auf dieser Frequenz kann das Signal einfach weiter gefiltert und verarbeitet werden. Die Bilder 2 und 3 zeigen die Verstärkung, den IIP3 und die Rauschzahl des gesamten Signalpfades.

Bild 4: Unerwünschte 2x1-Mischprodukte des ersten Mischers.Linear Technology

Beim Empfang eines so breiten Frequenzbereiches können nicht gewünschte Mischprodukte das Ausgangssignal verunreinigen. Dabei ist es wichtig die Höhe dieser Signale zu messen, um sicherzustellen, dass diese nicht die Empfangsleistung beeinträchtigen. Beim Empfänger in Bild 1 sind die kritischen Mischprodukte die Frequenz des LO (2 x RF), welche bei einer ZF von 2,5 GHz auftreten. Die unerwünschten 2×1-Produkte vom Mischer 1 zeigt Bild 4. Bild 5 zeigt das Gesamtschaltbild eines zweistufigen Empfängers.

Zusammenfassung

Bild 5: Komplette Schaltung eines Doppelsupers. Linear Technology

Der aktive Mischer LTC5510 liefert höchste Performance in Aufwärts- und Abwärtsmischer-Applikationen. Sein 50 Ohm Breitbandeingang eignet sich gut für High-Performance-Breitbandempfänger. Sein Einsatz reduziert die Gesamtkosten und vereinfacht das Design. Ein Signalpfad für höhere Frequenzen kann parallel zu diesem Pfad geschaltet werden, um, falls erforderlich, eine noch breitere Bandbreite abzudecken.

(jj)