《射頻功率放大器》課件第4章

第4章單片微波集成電路(MMIC)功率放大器電路4.1AMMP-64206.0～18.0GHz1WMMIC功率放大器4.2MSA-0504/05051.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.3MSA-05201.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.4SGA-3363DC～5.5GHz50ΩMMIC功率放大器4.5SNA-100/176/186DC~10.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.6SNA-400DC～8.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.7SNA-600DC～6.5GHz50ΩMMIC功率放大器4.8SNA-486/686DC～6.5/6.0GHz50ΩMMIC放大器4.9TGA1073B-SCC27.0～32.0GHz0.7WMMIC功率放大器4.10TGA1073C-SCC36.0～40.0GHzMMIC功率放大器

4.11TGA1135B-SCC18.0～27.0GHz1WMMIC功率放大器

4.12TGA1152-SCC13.75～15.0GHz2WMMIC功率放大器

4.13TGA1171-SCC36.0～40.0GHz1WMMIC功率放大器

4.14TGA1172-SCC27.0～32.0GHz1WMMIC功率放大器

4.15TGA2501-EPU6.0～18.0GHz2.8WMMIC功率放大器

4.16TGA2502-EPU12.5～15.0GHz4WMMIC功率放大器

4.17TGA404017.0～43.0GHz中功率放大器/乘法器

4.18TGA4902-SMKa-波段中功率放大器

4.19XP100017.0～24.0GHzMMIC功率放大器

4.20XP100126.0～40.0GHzMMIC功率放大器

4.1AMMP-64206.0～18.0GHz1W

MMIC功率放大器

AMMP-6420單片微波集成電路(MMIC，MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit)是一個(gè)FET構(gòu)成的高增益、表面安裝型功率放大器。其輸入、輸出內(nèi)部匹配為50Ω；工作頻率范圍為6.0～18.0GHz;漏極電源電壓為5V;漏極電流為800mA;柵極電源電壓為－0.8V;小信號(hào)增益為19dB;功率增益為29dBm;輸出三階截點(diǎn)(OIP3)為+39dBm;功率檢測(cè)輸出電壓為0.2V/W。適合微波、衛(wèi)星VSAT和DBS、802.16&802.20WiMaxBWA等系統(tǒng)應(yīng)用。

AMMP-6420的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外形和引腳功能如圖4.1.1所示。圖4.1.1AMMP-6420的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外形(a)內(nèi)部結(jié)構(gòu);(b)外形

4.2MSA-0504/05051.0GHz50Ω

MMIC功率放大器

MSA-0504/0505是一類高性能的50ΩMMIC功率放大器。在工作頻率為1.0GHz時(shí),其輸出功率(P1dB)為18.0dBm;IP3為29.0dBm；功率增益為7.0dB；噪聲系數(shù)為6.5dB；輸入VSWR為1.6∶1；輸出VSWR為2.0∶1。MSA-0504采用04A封裝，MSA-0505采用05封裝。

MSA-0504典型應(yīng)用電路如圖4.2.1所示。MSA-0505應(yīng)用電路與MSA-0504相同。圖4.2.1MSA-0504典型應(yīng)用電路4.3MSA-05201.0GHz50ΩMMIC功率放大器

MSA-0520是一個(gè)高性能的50ΩMMIC。在工作頻率為1.0GHz時(shí)，其輸出功率為23dBm；IP3為33dBm；功率增益為8.5dB；噪聲系數(shù)為6.5dB；輸入VSWR為2.0∶1；輸出VSWR為2.5∶1。MSA-0520采用200milBeO封裝。

MSA-0520典型應(yīng)用電路如圖4.3.1所示。圖4.3.1MSA-0520典型應(yīng)用電路

4.4SGA-3363DC～5.550ΩGHz

MMIC功率放大器

SGA-3363是一個(gè)高性能的50ΩMMIC功率放大器。其工作頻率范圍為DC～5.5GHz；小信號(hào)增益為15.5～19.5dB；輸出功率(P1dB)為10.5～11.6dBm；輸出三階截點(diǎn)為23

.1～25.4dBm；噪聲系數(shù)為3.5dB；器件工作電源電壓為2.3～2.9V；電流消耗為31～39mA。

SGA-3363采用“A33”封裝，封裝形式如圖4.4.1所示，引腳端3為射頻輸入端，引腳端6為射頻輸出端和偏置端，引腳端1、2、4、5為接地端。

SGA-3363的典型應(yīng)用電路如圖4.4.2所示，電路所用元器件的參數(shù)如表4.4.1和表4.4.2所示。圖4.4.1SGA-3363的封裝形式圖4.4.2SGA-3363的典型應(yīng)用電路(a)電原理圖;(b)元器件布局圖

4.5SNA-100/176/186DC～10.0GHz

50ΩMMIC功率放大器

SNA-100/176/186是一類高性能的50ΩMMIC放大器，其工作頻率范圍為DC～10.0GHz；小信號(hào)增益為11.8～12.5dB；輸出功率(P1dB)為13.0dBm(1950MHz)；輸出三階截點(diǎn)為26.0dBm(1950MHz)；噪聲系數(shù)為5dB；輸入、輸出VSWR為1.5∶1；器件工作電源電壓為3.3～4.3V；電流消耗為45～50mA。

SNA-100/176/186之間電性能相同，等效電路如圖4.5.1所示。SNA-100/176/186封裝形式不同，封裝形式如圖4.5.2所示。引腳端1(RFIN)為射頻輸入端，該引腳外部需要使用一個(gè)隔直電容。引腳端2和4(GND)為接地端，使用過孔就近接地，盡可能減少引線電感。引腳端3(RFOUT/bias)射頻輸出和偏置電壓接入端，也需要連接一個(gè)隔直電容。

SNA-100/176/186典型應(yīng)用電路如圖4.5.3所示，電路所用元器件的參數(shù)如表4.5.1所示，在不同電源電壓條件下偏置電阻的阻值如表4.5.2所示。圖4.5.1SNA-100/176/186的等效電路圖4.5.2SNA-100/176/186的封裝形式圖4.5.3SNA-100/176/186典型應(yīng)用電路(a)電原理圖;(b)元器件布局圖

4.6SNA-400DC～8.0GHz50Ω

MMIC功率放大器

SNA-400是一個(gè)高性能的50ΩMMIC放大器，其工作頻率范圍為DC～8.0GHz；小信號(hào)增益為13.5～13.9dB；輸出功率(P1dB)為17.5dBm(2400MHz)；輸出三階截點(diǎn)為30.6

dBm(2400MHz)；噪聲系數(shù)為5dB；輸入、輸出VSWR為1.7∶1；器件工作電源電壓為4.5～5.5V；電流消耗為58～72mA。

SNA-400采用模塊式封裝，封裝尺寸如圖4.6.1所示，RFIN(引腳端1)為射頻輸入端，該引腳外部需要使用一個(gè)隔直電容。GroundVIA(引腳端2和4)為接地端，使用過孔就近接地，盡可能減少引線電感。RFOUT(引腳端3)射頻輸出和偏置電壓接入端，也需要連接一個(gè)隔直電容。

SNA-400典型應(yīng)用電路如圖4.6.2所示，電路所用元器件的參數(shù)如表4.6.1和表4.6.2所示。圖4.6.1SNA-400封裝尺寸(尺寸單位：英寸/mm)圖4.6.2SNA-400典型應(yīng)用電路

4.7SNA-600DC～6.5GHz50Ω

MMIC功率放大器

SNA-600是一個(gè)高性能的50ΩMMIC放大器，其工作頻率范圍為DC～6.5GHz；小信號(hào)增益為11.1～11.3dB；輸出功率(P1dB)為17.4dBm(2400MHz)；輸出三階截點(diǎn)為30

.0dBm(2.4GHz)；噪聲系數(shù)為5dB；輸入、輸出VSWR為1.3∶1；器件工作電源電壓為4.8～5.8V；電流消耗為58～72mA。

SNA-600采用模塊式封裝，引腳端1(RFIN)為射頻輸入端，該引腳外部需要使用一個(gè)隔直電容。引腳端2和4(GND)為接地端，使用過孔就近接地，盡可能減少引線電感。引腳

端3(RFOUT/bias)為射頻輸出和偏置電壓接入端，也需要連接一個(gè)隔直電容。

SNA-600典型應(yīng)用電路如圖4.7.1所示，電路所用元器件的參數(shù)如表4.7.1和表4.7.2所示。圖4.7.1SNA-600典型應(yīng)用電路

4.8SNA-486/686DC～6.5/6.0GHz

50ΩMMIC放大器

SNA-486/686是一類高性能的50ΩMMIC放大器，其工作頻率范圍為DC～6.5/6.0GHz；小信號(hào)增益為11.3dB；輸出功率(P1dB)為17.4dBm(2400MHz)；輸出三階截點(diǎn)為30

dBm(2.4GHz)；噪聲系數(shù)為5dB；輸入/輸出VSWR為1.5∶1；器件工作電源電壓為4.5～5.5V。

SNA-486/686采用S6封裝，引腳端1(RFIN)為射頻輸入端，該引腳外部需要使用一個(gè)隔直電容。引腳端2和4(GND)為接地端，使用過孔就近接地，盡可能減少引線電感。引腳

端3(RFOUT/bias)射頻輸出和偏置電壓接入端，也需要連接一個(gè)隔直電容。

SNA-486/686典型應(yīng)用電路如圖4.8.1所示，偏置電阻參數(shù)如表4.8.1所示。圖4.8.1SNA-486/686典型應(yīng)用電路(a)850MHz應(yīng)用電路；(b)1950MHz應(yīng)用電路；(c)元器件布局圖

4.9

TGA1073B-SCC27.0～32.0GHz

0.7WMMIC功率放大器

TGA1073B-SCC是一個(gè)工作頻率范圍為27.0～32.0GHz的MMIC，其輸出功率(P1dB)為28.5dBm；增益為25dB(@28GHz)；三階截點(diǎn)(IMR3)為-38dBc；偏置電壓為6～8V(@420mA)；芯片尺寸為3.12mm×2.15mm。

TGA1073B-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖如圖4.9.1所示。圖4.9.1TGA1073B-SCC的應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.10TGA1073C-SCC36.0～40.0GHz

MMIC功率放大器

TGA1073C-SCC是一個(gè)工作頻率范圍為36.0～40.0GHz的MMIC，其小信號(hào)增益為15dB；輸出功率(P1dB)為24～26dBm；飽和輸出功率為26～28dBm；效率(PAE)為23%～20%；三階截點(diǎn)(IMR3)為-34dBc；靜態(tài)電流為225～260mA；偏置電壓為5～7V(@240mA)；芯片尺寸為2.4mm×1.45mm。

TGA1073C-SCC應(yīng)用電路的結(jié)構(gòu)圖如圖4.10.1所示。圖4.10.1TGA1073C-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.11TGA1135B-SCC18.0～27.0GHz

1WMMIC功率放大器

TGA1135B-SCC是一個(gè)工作頻率范圍為18.0～27.0GHz的MMIC，其小信號(hào)增益為14dB；輸出功率(P1dB)為27～29dBm；輸出三階截點(diǎn)為37dBm；偏置電壓為6～7V(@480mA)。

TGA1135B-SCC應(yīng)用電路的結(jié)構(gòu)圖如圖4.11.1所示。圖4.11.1TGA1135B-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.12TGA1152-SCC13.75～15.0GHz

2WMMIC功率放大器

TGA1152-SCC是一個(gè)工作頻率范圍為13.75～15.0GHzMMIC，其小信號(hào)增益為29～34dB；輸出功率(P1dB)為31.5～33dBm；偏置電壓為7V(@682mA)；芯片尺寸為1.390mm×2.495mm。

TGA1152-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖如圖4.12.1所示。圖4.12.1TGA1152-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.13TGA1171-SCC36.0～40.0GHz

1WMMIC功率放大器

TGA1171-SCC是一個(gè)工作頻率范圍為36.0～40.0GHz的MMIC，其輸出功率(P1dB)為26~29dBm；小信號(hào)增益為12~14dB；偏置電壓為6～7V(@500mA)；芯片尺寸為2.863mm×2.740mm。

TGA1171-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖如圖4.13.1所示。圖4.13.1TGA1171-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.14TGA1172-SCC27.0～32.0GHz

1WMMIC功率放大器

TGA1172-SCC是一個(gè)工作頻率范圍為27.0～32.0GHz的MMIC，其輸出功率(P1dB)為27~29dBm；小信號(hào)增益為13~16dB；偏置電壓為6～7V(@630mA)；芯片尺寸為

2.7mm×1.4mm×0.1mm。

TGA1172-SCC應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖如圖4.14.1所示。圖4.14.1TGA1171-SCC應(yīng)用電路(a)內(nèi)部電路原理圖;(b)應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.15TGA2501-EPU6.0～18.0GHz

2.8WMMIC功率放大器

TGA2501-EPU是一個(gè)工作頻率范圍為6.0～18.0GHz的MMIC，其輸出功率(P1dB)為34dBm；小信號(hào)增益為24dB；偏置電壓為8V(@1.2A)；芯片尺寸為4.3mm×2.9mm×0.1mm。TGA2501-EPU應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖如圖4.15.1所示。圖4.15.1TGA2501-EPU應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.16TGA2502-EPU12.5~15.0GHz

4WMMIC功率放大器

TGA2502-EPU是一個(gè)工作頻率范圍為12.5～15.0GHz的MMIC，其輸出功率(Psat)為36dBm；小信號(hào)增益為25dB；輸入IP3為44dBm(@14GHz)；偏置電壓為7V(@1.3A)；芯片尺寸為2.5mm×2.7mm×0.1mm。

TGA2502-EPU應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖如圖4.16.1所示。圖4.16.1TGA2502-EPU應(yīng)用電路結(jié)構(gòu)圖

4.17TGA404017.0~43.0GHz中功率

放大器/乘法器

TGA4040是一個(gè)工作頻率范圍為17.0~43.0GHz的中功率放大器/乘法器，其輸出功率(Psat)為22dBm；小信號(hào)增益為25dB；具有2個(gè)或者3個(gè)乘法器；漏極電壓為5V；漏極電流為160mA；芯片尺寸為1.72mm×0.76mm×0.1mm。

TGA4040構(gòu)成的一個(gè)中功率放大器和兩個(gè)乘法器的電路結(jié)構(gòu)如圖4.17.1所示。電路參數(shù)設(shè)置：放大器VD為5.0V，ID為139mA；兩個(gè)乘法器的VD為5.0V，VG1為－1.1V，ID為120mA。圖4.17.1TGA4040構(gòu)成的中功率放大器和兩個(gè)乘法器的電路結(jié)構(gòu)4.18TGA4902-SMKa-波段中功率放大器

TGA4902-SM是一個(gè)工作頻率范圍為25.0～35.0GHzKa-波段的中功率放大器，其輸出功率(P1dB)為25dBm；小信號(hào)增益為18dB；輸入三階截點(diǎn)為44dBm(@14GHz

)；偏置電壓為6V(@220mA)。

TGA4902-SM采用QFN4×4封裝，芯片尺寸為4mm×4mm×0.9mm，引腳端功能為：引腳端1、5、6、10、11、15、16、20、21(GND)為接地端；引腳端2、4、7、12、14、19(NC)為空腳；引腳端3(RFIN)為射頻信號(hào)輸入端；引腳端8(VG1)為第1級(jí)放大器柵極電壓輸入端；引腳端9(VG2)為第2級(jí)放大器柵極電壓輸入端；引腳端13(RFOUT)為功率放大器輸出端；引腳端17(VD1)為第1級(jí)放大器漏極電壓輸入端；引腳端18(VD2)為第2級(jí)放大