11 GHz 至 18 GHz 基礎(chǔ)混頻器 ADH554S 深度解析
11 GHz 至 18 GHz 基礎(chǔ)混頻器 ADH554S 深度解析
一、引言
在電子工程領(lǐng)域，混頻器是射頻和微波系統(tǒng)中至關(guān)重要的組件。今天我們要深入探討的是 Analog Devices 公司的 11 GHz 至 18 GHz 基礎(chǔ)混頻器 ADH554S，它專為空間級(jí)應(yīng)用設(shè)計(jì)，具有一系列獨(dú)特的性能特點(diǎn)。
文件下載：ADH554S.pdf
二、規(guī)格概述
2.1 適用范圍
本規(guī)格書詳細(xì)規(guī)定了 ADH554S 的各項(xiàng)要求，遵循 MIL - PRF - 38535 Level V 標(biāo)準(zhǔn)，但有部分修改。同時(shí)，RF & MICROWAVE STANDARD SPACE LEVEL PRODUCTS PROGRAM 手冊(cè)中描述的制造流程也是本規(guī)格的一部分。此數(shù)據(jù)主要針對(duì)該產(chǎn)品的空間級(jí)版本，商業(yè)級(jí)產(chǎn)品的更詳細(xì)操作說明和完整數(shù)據(jù)手冊(cè)可在 http://www.analog.com/HMC554 找到。
2.2 產(chǎn)品編號(hào)
產(chǎn)品的完整編號(hào)為 ADH554 - 701LH5，它是一款 11 GHz 至 18 GHz 的基礎(chǔ)混頻器。
三、封裝與引腳
3.1 封裝外形
| 外形字母 | 描述性標(biāo)識(shí)端子 | 引腳數(shù)量 | 引腳鍍層 | 封裝樣式 |
|---|---|---|---|---|
| X | E - 12 - 5 | 12 引腳 | 金 | 陶瓷密封表面貼裝（LH5） |
3.2 引腳連接
| 引腳編號(hào) | 引腳符號(hào) | 引腳類型 | 引腳描述 | 接口原理圖 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 2 | LO Input | 輸入引腳 | LO 輸入 | |
| 3 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 4 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 5 | IF I/O | 輸入輸出引腳 | IF 上變頻器輸入 / 下變頻器輸出 2/ RF/DC 接地 | |
| 6 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 7 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 8 | RF I/O | 輸入輸出引腳 | RF 下變頻器輸入 / 上變頻器輸出 1/ | |
| 9 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 10 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 11 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 | |
| 12 | GND Power | 電源引腳 | RF/DC 接地 3/ 4/ |
需要注意的是：
- 引腳 8 是直流耦合且匹配到 50 歐姆。
- 引腳 5 是直流耦合。對(duì)于不需要直流操作的應(yīng)用，該端口應(yīng)使用串聯(lián)電容進(jìn)行外部直流阻斷，電容值需根據(jù)所需的 IF 頻率范圍選擇。對(duì)于直流操作，該引腳的電流源或吸收電流不得超過 2 mA，否則可能導(dǎo)致器件故障。
- 封裝底部必須連接到 RF/DC 接地。
- 封裝蓋子內(nèi)部連接到 RF/DC 接地。
四、性能規(guī)格
4.1 絕對(duì)最大額定值
| 參數(shù) | 數(shù)值 |
|---|---|
| 通道溫度 | +150°C |
| 熱阻（結(jié)到封裝底部） | 272.8 °C/W |
| ESD 敏感度（HBM） | 1 |
4.2 推薦工作條件
環(huán)境工作溫度范圍（TA）為 - 40 °C 至 + 85 °C。
4.3 標(biāo)稱工作性能特性
| 參數(shù) | 數(shù)值 | 備注 |
|---|---|---|
| 輸入二階截點(diǎn)（IIP2）（11 GHz - 18 GHz） | 42 dBm | 作為下變頻器測(cè)量，IF = 100 MHz，雙音 RF 輸入功率每個(gè)音調(diào)為 - 10 dBm，間距 1 MHz |
| LO 到 RF 隔離度（16 GHz - 18 GHz） | 30 dB | |
| LO 到 IF 隔離度（16 GHz - 18 GHz） | 20 dB |
4.4 電氣性能特性
| 不同頻率下的電氣性能特性如下表所示： | 頻率 | 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 11.0 GHz | 轉(zhuǎn)換損耗 | RF = 11 GHz, LO = 10.9 GHz | 4 | 11 | dB | |
| S21 | 5, 6 | 12 | dB | |||
| 噪聲系數(shù)（SSB） | 4 | 11 | dB | |||
| NF | 5, 6 | 12 | dB | |||
| LO 到 RF 隔離度 | 4 | 40 | dB | |||
| LO - RF | 5, 6 | 35 | dB | |||
| LO 到 IF 隔離度 | 4 | 29 | dB | |||
| 5, 6 | 26 | dB | ||||
| RF 到 IF 隔離度 | 4 | 15 | dB | |||
| 5, 6 | 13 | dB | ||||
| 14.5 GHz | S21 | 4 | 9 | dB | ||
| 轉(zhuǎn)換損耗 | RF = 14.5 GHz, LO = 14.4 GHz | 5, 6 | 10 | dB | ||
| 噪聲系數(shù)（SSB） | 4 | 9 | dB | |||
| NF | 5, 6 | 10 | dB | |||
| LO 到 RF 隔離度 | 4 | 36 | dB | |||
| ISO LO - RF | 5, 6 | 34 | dB | |||
| LO 到 IF 隔離度 | 4 | 34 | dB | |||
| ISO LO - IF | 5, 6 | 31 | dB | |||
| RF 到 IF 隔離度 | 4 | 18 | dB | |||
| ISO RF - IF | 5, 6 | 16 | dB | |||
| 18.0 GHz | 轉(zhuǎn)換損耗 | S21 | 4 | 12 | dB | |
| RF = 18 GHz, LO = 17.9 GHz | 5, 6 | 13 | dB | |||
| 噪聲系數(shù)（SSB） | NF | 4 | 12 | dB | ||
| 5, 6 | 13 | dB | ||||
| LO 到 RF 隔離度 | 4 | 40 | dB | |||
| ISO LO - RF | 5, 6 | 35 | dB | |||
| LO 到 IF 隔離度 | 4 | 30 | dB | |||
| ISO LO - IF | 5, 6 | 27 | dB | |||
| RF 到 IF 隔離度 | ISO RF - IF | 4 | 16 | dB | ||
| 5, 6 | 14 | dB |
注：測(cè)試作為下變頻器在 (TA{nom}= + 25^{circ}C)，(TA{max}= + 85^{circ}C)，(TA_{min}= - 40^{circ}C)，(IF = 100 MHz)，(LO = + 13 dBm) 和 (RF = - 10 dBm) 條件下進(jìn)行，噪聲系數(shù)未測(cè)試，由轉(zhuǎn)換損耗保證。
4.5 電氣測(cè)試要求
| 測(cè)試要求 | 子組 |
|---|---|
| 臨時(shí)電氣參數(shù) | 4 |
| 最終電氣參數(shù) | 4 1/ 2/ |
| A 組測(cè)試要求 | 4, 5, 6 |
| C 組端點(diǎn)電氣參數(shù) | 4 2/ |
| D 組端點(diǎn)電氣參數(shù) | 4 |
注：1/ PDA 適用于表 I 子組 1 和表 IIB 增量參數(shù)。2/ 增量參數(shù)見 IIB 表。
4.6 老化/壽命測(cè)試增量限制
| 參數(shù) | 測(cè)試條件 | 符號(hào) | 增量單位 |
|---|---|---|---|
| 轉(zhuǎn)換損耗 | 按表 I | S21 | ± 1.0 dB |
注：240 小時(shí)老化和 1000 小時(shí)壽命測(cè)試（C 組）端點(diǎn)電氣參數(shù)，增量?jī)H在 (T_{A}= + 25^{circ}C) 下進(jìn)行。
五、老化、壽命測(cè)試和輻射
5.1 老化測(cè)試電路和壽命測(cè)試電路
制造商應(yīng)在文件修訂級(jí)別控制下維護(hù)測(cè)試條件和電路，并應(yīng)要求向編制或采購部門提供。測(cè)試電路應(yīng)根據(jù) MIL - STD - 883 方法 1015 測(cè)試條件 C 的意圖，指定輸入、輸出、偏置和功耗（如適用）。HTRB 不適用于本圖紙。
六、MIL - PRF - 38535 QMLV 例外情況
RF & MICROWAVE STANDARD SPACE LEVEL PRODUCTS PROGRAM 中描述的制造流程是本規(guī)格的一部分。該手冊(cè)描述了在 ADI 馬薩諸塞州切爾姆斯福德工廠生產(chǎn)的航空航天產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn) QMLV 例外情況。
6.1 晶圓制造
鑄造信息可應(yīng)要求提供。
6.2 D 組
D - 5 鹽霧氣氛測(cè)試未進(jìn)行。
七、應(yīng)用注意事項(xiàng)
在應(yīng)用中使用的電路板應(yīng)采用 RF 電路設(shè)計(jì)技術(shù)。信號(hào)線應(yīng)具有 50 歐姆阻抗，同時(shí)封裝接地引腳和暴露焊盤應(yīng)直接連接到接地平面。應(yīng)使用足夠的過孔連接頂部和底部接地平面。
八、封裝外形尺寸
LH5 封裝和外形尺寸可在 http://www.analog.com 或應(yīng)要求提供。
九、訂購指南
| 型號(hào) | 溫度范圍 | 封裝描述 | 封裝選項(xiàng) |
|---|---|---|---|
| ADH554 - 701LH5 | –40°C 至 + 85°C | 12 引腳陶瓷密封表面貼裝 |
十、修訂歷史
| 版本 | 更改描述 | 日期 |
|---|---|---|
| A | 初始版本 | 12/21/18 |
| B | 更新表 I、第 3.0、4.1、4.3、6.0、7.0 和 8.0 節(jié) | 05/06/19 |
| C | 修訂第 5.1.1 節(jié) | 10/01/2020 |
通過以上對(duì) ADH554S 混頻器的詳細(xì)分析，電子工程師們可以更好地了解該產(chǎn)品的性能和應(yīng)用要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)中做出更合適的選擇。大家在使用這款混頻器的過程中，有沒有遇到過什么特別的問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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