李志刚,翟丽华
(1.郑州华力信息技术有限公司 450006,2.郑州福斯特电子有限公司,450004)
我们在研发小型无线模块时,想让设备输出200mw 左右的功率,经过查阅相关资料后,我们选择了MGA-30489,该器件是一款0.25W 高动态范围的功率放大器,具备较小的输入输出损耗和较高的线性度。其封装方式为SOT-89,请看下图。
顶?视图
底视图
做为射频功率放大器,我们往往比较关心增益(GAIN),功率(P1DB)等参数。下面我们给出三种温度条件下的相关参数关系曲线图,以频率为450MHz,供电电源+5V,静态工作电流97mA 为例。
图a 为频率---功率(P1DB)关系曲线图,图b 为频率---增益(GAIN)关系曲线图,图c 为频率---噪声系数(N.F.)关系曲线图,图d 为频率---输出三阶互调点(OIP3)关系曲线图,图e 为频率---输入回损(IRL)关系曲线图,图f 为频率---输出回损(ORL)关系曲线图。
图a
图b
图c
图d
图e
图f
本器件很容易匹配,并获得良好的功率和线性,可广泛应用于cellular/PCS/W-CDMA/WLL 和其他一些频率在250MHz--3GHz之间的新型无线电星形拓扑设备。有较高IP3 和低噪声系数以及较宽频带。可以用于传输时的功率放大,也可以用于接收时的第二级LNA。典型应用原理图如下。
在图中我们可以看到,由于内部的集成偏置电路,使外部偏置电路十分简化,这样就可以让设计者集中注意力于输出匹配设计。对于该器件来说,偏置,退藕,和输出匹配网络进行了合并,仅使用了一个电感和三个电容。除了匹配的作用外,电容C1,C4 还起到耦合作用,在信号通过时除了作为隔直电容。电容C2,C3 还是退藕电容,旁路掉任何不想要的来自电源的低频噪声。
其中INPUT(输入端),OUTPUT(输出端)可以连接SMA 座,也可以设计到具体的电路中。本电路中被动元器件可采用0603或者0402 等封装,已取得良好的效果,工作在450MHz 时,经试验测得可以获得19.2db 的增益,输出功率可达23dbm。电路基本不需要调试,焊接良好即可正常工作。其中C1,C4,L1 可以选用误差5%的0402 电感电容。
电路板制板也可以选用比较便宜的FR-4 板材,这样成本相对低些。射频450MHz 频率附近工作时,板厚可以选择0.8 毫米,射频线宽可以选择50mil 左右,大面积接地。双面板两侧多用过孔相连,以确保两侧电位一致,保证良好接地。放大器接地脚更要放置多个过孔接地。
[1] http://www.avagotech.com/
[2]《安华高MGA-30489 数据手册》
[3]《1.9GHz W-CDMA 功率放大器设计文档》
[4]专利:
[5]专利号:201220304907.3
[6]《无线电模块的标准接口》发明人:吕建民;李志刚;索建民
[7]专利号:201220304719.0
[8]《无线电模块数据收发指示器》 发明人:吕建民;李志刚;杨猛