Allt mer ökad radiotrafik kräver mottagare med bättre storsignalegenskaper där blandaren är en kritisk komponent. Linear Technology har åstadkommit en blandarkrets med IIP3 så hög som +36 dBm samtidigt som blandarkretsen har förstärkning och inte kräver så hög effekt från lokaloscillatorn som gängse lösningar.

För att skapa mottagare med hög dynamik, dvs stort linjärt område, krävs det blandare med exceptionellt goda data.  Mottagarens brusfaktor anger i princip en nedre gräns för hur svaga signaler mottagaren kan uppfatta.  För att registrera denna signal gäller det att inte andra signaler dränker den i störningar. Men om det finns någon olinjäritet i överföringskedjan kommer det att bildas intermodulationsprodukter som kan orsaka oönskade störningar. LNA (lågbrusig ingångsförstärkare) och blandare får alltså inte styras ut så långt att man hamnar i ett olinjärt område.
Det finns olika sätt att definiera tåligheten mot starka signaler. Ett sätt är att ange vid vilken gräns en förstärkare eller blandare börjar komprimera signalen, vanligtvis den nivå som ger 1 dB kompression.
Om intermodulation sker mellan två signaler, på grund av att de har en amplitud som kommer in i blandarens (eller förstärkarens) olinjära område, kommer 1 dB ökning av nyttosignalen att ge 3 dB ökning av tredje ordningens intermodulationsprodukt. Om vi fortsätter att öka insignalerna kommer vi grafiskt sett att få en skärningspunkt av kurvorna för nyttosignal och störande signal. ”Intercept-punkt” är den vedertagna beteckningen bland radiotekniker av denna skärningspunkt som är högst teoretisk. I praktiken kan man inte mäta denna – det är en ren ”skrivbordsprodukt”.
Tredje ordningens intercept-punkt på ingången (IIP3) i storleksordningen 36 dB är mycket god, även om det finns konstruktioner (framför allt i militärt anpassade mottagare) som klarar mycket mer. Men vanligen har dessa blandare hög dämpning (minst 6-7 dB och ibland  mer än så). Dessutom kräver de en lokaloscillatorsignal (LO) som kan ligga i storleksordningen 17 dBm eller mera! Inte nog med att man då ”eldar upp” en massa effekt. Den starka LO-signalen ger överhörning mot blandarens övriga portar, dvs mot in- och utgångar. Det skapar risk för internt genererade störningar i mottagare och även risk för utstrålade signaler.
Traditionell byggs passiva blandare med Schottkydioder eller med transistorer (FET, GaAs FET eller bipolära transistorer). Med transistorer är det möjligt att få en blandare med förstärkning, men för att få tillräckligt goda storsignalegenskaper är det bättre att utnyttja transistorerna enbart som switchar, dvs i passiva blandare.
Linear Technologys nya blandarkrets innehåller en passiv blandare, men har en inbyggd förstärkare efter själva blandaren. Så i stället för att tappa 6-7 dB i förstärkning har kretsen 2,4 dB förstärkning från in- till utgång. Ytterligare en fördel med denna inbyggda förstärkare (något som inte LT nämner i sina datablad) är att blandarkretsens data då påverkas mindre av en varierande utimpedans). Blandarens utgång brukar vara känslig för avslutning mot rätt impedans för att ge utlovade data.
Traditionella passiva blandare  kräver inte bara hög LO-effekt, de är dessutom känsliga för om denna effekt varierar. LT anger att LO-effekten till LTC5551 tillåts variera så mycket som ±6 dB. Detta förenklar konstruktionsarbetet av en slutprodukt. Till det kommer att oscillatorsignalen dessutom bara behöver vara 0 dBm.

LTC5551 har inbyggda baluner och är specificerad att täcka hela frekvensområdet 300 MHz till 3,5 GHz.


Blandarkretsen är kapslad i  en 16 anslutningars QFN med måttet 4×4 mm.


Utvärderingskortets praktiska utformning.

Här ser vi hur IIP3, förstärkning (G_C), 1 dB kompressionspunkt (P_1dB) och brusfaktor (NF) varierar med matningsspänningen. För att få ut maximala prestanda drar kretsen 204 mA vid 3,3 V. 

Filed under: Utländsk Teknik