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射频集成电路的电源管理 作者：Qui Luu 随着射频集成电路(RFIC) 中集成的元件不断增多，噪声耦合源也 布局。了解这些电源灵敏度有利于设计出更加鲁棒的电源，使 日益增多，使电源管理变得越来越重要。本文将描述电源噪声 性能和效率达到最优。 可能对 RFIC 性能造成的影响。虽然本文的例子是集成锁相环 正交解调器灵敏度 (PLL)和电压控制振荡器(VCO)的 ADRF6820 正交解调器，但所 得结果也适用于其他高性能RFIC 。 ADRF6820 采用一个双平衡吉尔伯特单元有源混频器内核，如 图2 所示。双平衡意味着LO 和RF 端口都采用差分驱动方式。 电源噪声会在解调器中形成混频积，因而可能导致线性度下降， 并对PLL/VCO 中的相位噪声性能造成不利影响。本文将详细描 述电源评估方案，同时提供采用低压差调节器(LDO)和开关调节 器的推荐电源设计。 凭借双电源和超高RF 集成度，ADRF6820 是适合讨论的一款理 想器件。它使用的有源混频内核与 ADL5380 正交解调器相似， PLL/VCO 内核与 ADRF6720 相同，因此，本文所提供信息也 可用于这些器件。另外，电源设计也可用于要求3.3 V 或5.0 V 电源、功耗相似的新型设计。 ADRF6820 正交解调器和频率合成器（如图1 所示）非常适合新 图2. 吉尔伯特单元双平衡有源混频器 一代通信系统。该器件功能丰富，包括一个高线性度宽带I/Q 解 在滤波器抑制高阶谐波以后，所得到的混频器输出为RF 和LO 调器、一个集成小数N 分频PLL 和一个低相位噪声多核VCO 。 输入的和与差。差项（也称为IF 频率）在目标频带之内，是所 另外集成一个2:1 RF 开关、一个可调谐RF 巴伦、一个可编程 需信号。和项在频带之外，要进行滤波处理。 RF 衰减器和两个LDO 。这款高度集成的RFIC 采用6 mm × 6 mm LFCSP 封装。 理想情况下，只有所需RF 和LO 信号会输入混频器内核，但很 少是这种情况。电源噪声可能耦合到混频器输入中并表现为混 频杂散。根据噪声耦合源的不同，混频杂散的相对幅度可能不 同。图 3 所示为一种示例混频器输出频谱，其中，由于电源噪 声的耦合，其与有用信号的混频产物也出现在输出频谱上。在 图中，CW 对应于耦合到供电线路的连续波或正弦信号。比如， 噪声可能是来自600 kHz 或1.2 MHz 开关调节器的时钟噪声。 电源噪声可能导致两个不同的问题；如果噪声耦合到混频器输 出，CW 音将没有经过任何频率转换，出现在输出端。如果耦合 发生在混频器输入端，则CW 音会调制RF 和LO 信号，并在 IF ± CW 产生积。 图1. ADRF6820 简化功能框图 电源灵敏度 受电源噪声影响最大的模块为混频器内核和频率合成器。耦合 至混频器内核的噪声会形成无用信号