ADI公司分别推出了一对高度集成的微波上变频器和下变频器芯片ADMV1013和ADMV1014。这些IC在24 GHz至44 GHz的50Ω匹配频率范围内工作，可支持超过1 GHz的瞬时带宽。ADMV1013和ADMV1014的性能属性简化了小型5G毫米波（mmW）平台的设计和实施，该平台可覆盖回程和前传中流行的28 GHz和39 GHz频段以及许多其他超宽带宽发射机和接收机应用。
每个上变频器和下变频器芯片都是高度集成的（见图1），由同相（I）和正交（Q）混频器组成，带有片上正交移相器，可配置为直接向/从基带转换（可从直流到直流）。 6 GHz）或往返于可在800 MHz至6 GHz范围内工作的中频（IF）。上变频器的RF输出具有一个带电压可变衰减器（VVA）的片上发射驱动器放大器，而下变频器的RF输入则包含一个低噪声放大器（LNA）和具有VVA的增益级。这两款芯片的本地振荡器（LO）链均包含一个集成的LO缓冲器，一个四倍频器和一个可编程带通滤波器。大多数可编程性和校准功能都是通过SPI接口控制的；
图1：（a）（左）ADMV1013上变频器芯片框图。（b）（右）ADMV1014下变频器芯片框图
▌深入了解ADMV1013上变频器
ADMV1013提供两种频率转换模式。一种模式是从基带I和Q到RF的直接上变频。在这种I / Q模式下，基带I和Q差分输入可以接受高达6 GHz的直流信号，例如，该信号是由一对高速发射数模转换器（DAC）产生的。这些输入具有0 V至2.6 V的可配置共模范围；因此，它们可以适应大多数DAC的接口要求。因此，当选择具有特定共模电压的DAC时，可以轻松设置上变频器的寄存器以匹配该VCM电压的最佳偏置，从而简化了接口设计。另一种模式是从复杂的IF输入（例如由正交数字上变频器设备生成的信号）将单边带上变频到RF。
ADMV1013的独特之处在于它能够在I / Q模式下对I和Q混频器的直流失调误差进行数字校正，从而改善了LO向RF输出的泄漏。校准后，在最大增益下，RF输出处可实现的LO泄漏可低至–45 dBm。困扰直接转换无线电设计的一个甚至更困难的挑战是I和Q相位不平衡的挑战，这导致不良的边带抑制。直接转换的另一个挑战是，边带通常太靠近微波载波，这使滤波器变得不切实际。ADMV1013通过允许用户通过寄存器调整以数字方式校正I和Q相位不平衡，从而解决了该问题。在正常操作中，上变频器表现出26 dBc的未校准边带抑制。使用片上寄存器，校准后，其边带抑制可提高到约36 dBc。两种校正功能都可以通过SPI进行访问，而无需额外的电路。在I / Q模式下，可以通过在基带处进一步调整I和Q DAC的相位平衡来实现额外的抑制。这些性能增强功能最大限度地减少了外部滤波，同时改善了微波频率下的无线电性能。
集成了LO缓冲器后，该器件仅需要0 dBm驱动。因此，可以方便地从具有集成压控振荡器（VCO）的合成器直接驱动器件，例如ADF4372或ADF5610，从而进一步减少了外部组件。片上频率四倍频器将LO频率乘以所需的载波频率，并通过可编程带通滤波器，以减少不想要的乘数谐波，然后再给混频器的正交相位发生器级供电。这种安排大大减少了混频器中的杂散注入，同时允许该器件与外部低成本，低频合成器/ VCO一起工作。然后，经过调制的RF输出通过一对放大器级之间的VVA进行放大。增益控制提供35 dB的用户调节范围，最大级联转换增益为23 dB。ADMV1013采用40引脚焊盘栅格阵列封装（见图2）。这些功能相结合，可提供卓越的性能，最大的灵活性和易用性，同时所需的外部组件最少。因此，可以实现诸如小型小区基站之类的小型微波平台。
图2：ADMV1013采用6×6 mm表面贴装封装，其评估板上显示
▌深入了解ADMV1014下变频器
ADMV1014在其LO路径中还具有一些类似的元件，例如LO缓冲器，四倍频器，可编程带通滤波器和正交移相器。但是，ADMV1014被设计为下变频器件（参见图1b框图），其RF前端具有一个LNA，后接一个VVA和一个放大器。连续的19 dB增益调整范围由施加到VCTRL引脚的直流电压控制。用户可以选择将IMV模式下的ADMV1014用作从微波到基带直流的直接转换解调器。在这种模式下，已解调的I和Q信号在各自的I和Q差分输出处被放大。它们的增益和直流共模电压可以由寄存器通过SPI设置，从而允许差分信号直流耦合，例如耦合到一对基带模数转换器（ADC）。或者，ADMV1014可用作单端I和Q IF端口的图像抑制下变频器。在任何一种模式下，都可以通过SPI校正I和Q相位和幅度不平衡，从而改善下变频器在解调到基带或IF时的镜像抑制性能。总体而言，下变频器在24 GHz至42 GHz的频率范围内提供的总级联噪声系数为5.5 dB，最大转换增益为17 dB。随着工作频率接近频带边缘（高达44 GHz），级联的NF仍然是可观的6 dB。总体而言，下变频器在24 GHz至42 GHz的频率范围内提供的总级联噪声系数为5.5 dB，最大转换增益为17 dB。随着工作频率接近频带边缘（高达44 GHz），级联的NF仍然是可观的6 dB。总体而言，下变频器在24 GHz至42 GHz的频率范围内提供的总级联噪声系数为5.5 dB，最大转换增益为17 dB。随着工作频率接近频带边缘（高达44 GHz），级联的NF仍然是可观的6 dB。
图3：ADMV1014，其评估板安装在尺寸稍小的5×5 mm封装中
提升5G mmW无线电性能
图4显示了在4 GHz上以256 QAM调制的独立100 MHz信道上的5G NR波形，在每个信道上–20 dBm输入功率下，在28 GHz频率下测得的下变频器性能。测得的EVM为–40 dB（1％rms），从而可以解调mmW 5G所需的高阶调制方案。凭借上变频器和下变频器的> 1 GHz带宽能力，以及用于上变频器的23 dBm OIP3和用于下变频器的0 dBm IIP3，该组合有望支持高阶QAM调制-因此具有高数据吞吐量。此外，这些设备还有利于其他应用，例如卫星和地球站宽带通信链路，安全通信无线电，RF测试设备和雷达系统。其出色的线性度和图像抑制性能令人信服，
图4：在28 GHz时测得的EVM性能（以均方根百分比表示）与输入功率的关系以及相应的256 QAM星座图
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