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ADL5961 9kHz至26.5GHz集成矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀前端技術(shù)手冊(cè)

要長(zhǎng)高 ? 2025-03-24 15:37 ? 次閱讀
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概述
ADL5961 是一款寬帶、小尺寸矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀 (VNA) 前端由電阻雙向電橋、 下變頻混頻器、可編程 IF 放大器濾波器,以及 高度靈活的本振 (LO) 接口。該橋提供 >14 dB 的指向性,最高可達(dá) 17 GHz。一次傳輸線 從 RFIN 到 RFOUT 的寬帶匹配為 50 Ω僅 1.1 dB 9 kHz 時(shí)直流附近損耗,26.5 GHz 時(shí)增加到 1.8 dB 損耗。

ADL5961 支持多種不同的 LO 接口配置 簡(jiǎn)化了 VNA 解決方案的時(shí)鐘設(shè)計(jì)以及 該器件與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC) 的接口。 LO 接口中的分頻器和乘法器使能 測(cè)量掃描超出 LO 源,支持在整個(gè) 26.5 GHz 頻率下工作 使用 6 GHz 合成器的 ADL5961 的范圍。IF 頻率 偏置混控器,通過(guò)由 OFP 和 OFM 引腳,通過(guò)允許 掃描 RF 和 LO 接口以共享相同的頻率源。 然后,IF 輸出信號(hào)的頻率由 驅(qū)動(dòng) OFP/OFM 接口的低頻源。當(dāng)此 接口以 ADC 采樣頻率驅(qū)動(dòng),分頻 4 啟用,它會(huì)自動(dòng)將 IF 輸出信號(hào)居中在第一個(gè) 奈奎斯特區(qū)。

具有可編程帶寬的 IF 濾波器和 IF 放大器 具有可單獨(dú)編程的增益,可實(shí)現(xiàn)同步動(dòng)態(tài) 前向通道的 IF 輸出信號(hào)的范圍優(yōu)化 (IFFP、IFFM) 和反向通道 (IFRP、IFRM)。IF 放大器 具有可調(diào)輸出共模電平,足夠的驅(qū)動(dòng) 能力和寬輸出電壓擺幅,可實(shí)現(xiàn)直接接口 到各種 ADC。

ADL5961 中的所有配置和功能都是完全可編程的 通過(guò) 3 線串行外設(shè)接口 (SPI)。這 ADL5961 采用 3 mm × 4 mm、26 引腳基板柵格陣列 (LGA) 封裝。
數(shù)據(jù)表:*附件:ADL5961 9kHz至26.5GHz集成矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀前端技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

  • 寬帶、多端口矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀
  • S 參數(shù)幅度和相位測(cè)量
  • 在線射頻功率測(cè)量
  • 自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備
  • 反射計(jì)
  • 材料分析

特性

  • 寬帶集成雙向橋
    • 原始方向性:1 GHz 時(shí)為 35.6 dB,18 GHz 時(shí)為 16.7 dB
    • 低插入損耗:1 GHz 時(shí)為 1.1 dB,18 GHz 時(shí)為 2.0 dB
    • 回波損耗:>12 dB(典型值)
  • SPI 可配置 LO 接口
    • 除以 2;乘以 1、2 或 4
    • 偏移 LO 接口使能 fRF = fLO 的驅(qū)動(dòng)
    • 單端或差動(dòng)驅(qū)動(dòng)
    • SYNC 功能 — 跨多個(gè)設(shè)備同步
  • 高動(dòng)態(tài)范圍寬帶 IF 信號(hào)路徑
    • 1 MHz 至 100 MHz 的 SPI 可編程 IF 帶寬
    • SPI 可編程 IF 增益,6 dB 步長(zhǎng)
    • 外部可調(diào)輸出共模電平
  • 5 位 SPI 可讀溫度傳感器
  • 低功耗關(guān)斷模式
  • 3 mm × 4 mm、26 引腳 LGA

框圖
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引腳配置描述
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典型性能特征
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應(yīng)用信息
AVCC、OVCC和OVDD引腳有獨(dú)立的電源箝位,斜坡變化必須慢于100μs,以避免觸發(fā)箝位。建議使用1 nF//4.7 uf電容對(duì)電源接口去耦,以抑制殘余高頻諧波。OVDD可以連接到SPI控制器的電源,從而無(wú)需SPl總線上的邏輯電平轉(zhuǎn)換器。
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RFIN和RFOUT接口
RFIN和RFOUT均為單端RF輸入,特性阻抗為50ω。因?yàn)閮蓚€(gè)接口都是內(nèi)部耦合的,所以當(dāng)且僅當(dāng)另一個(gè)接口RFOUT(或RFIN)以50ω端接時(shí),RFIN(或RFOUT)處觀察到的輸入阻抗為50歐姆。兩個(gè)引腳都通過(guò)雙向電橋的6ω串聯(lián)電阻進(jìn)行內(nèi)部DC耦合。這些引腳上必須使用DC隔直電容,以防止輸入RF混頻器去偏置。該電橋設(shè)計(jì)支持匹配條件下最高30 dBm的平均信號(hào)電平和最高35 dBm的峰值電平。在極端匹配條件下,接口上的信號(hào)電壓必須保持在-5 V至+10 V范圍內(nèi),例如開(kāi)路會(huì)導(dǎo)致比匹配端接更大的電壓擺幅。
image.png

為了實(shí)現(xiàn)最佳的電橋方向性,RFIN和FOUT都必須連接到精心匹配的50歐姆寬帶傳輸線。如圖61所示,接地共面波導(dǎo)(GCPW)是實(shí)現(xiàn)這一目的的合適方案。使用引腳2和引腳4 (AGND)作為rfin接口的RF返回路徑,使用引腳18和引腳20作為RFOUT接口的返回路徑。RFIN和RFOUTis之間需要一個(gè)接地屏蔽,以最大限度地減少電橋外部的相互作用,這也會(huì)影響測(cè)得的方向性。頂部接地層和底部接地層必須通過(guò)屏蔽層中RFIN和RFOUT之間以及GCPW接地回路導(dǎo)體邊緣周?chē)M可能多的過(guò)孔連接。
image.png

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