針對2242.2GHz DECT無繩電話優(yōu)化MAX4 PA

本應(yīng)用筆記的主要目的是提供MAX2242在非線性工作下的整體性能總結(jié)。本文提供了MAX2242的詳細(xì)優(yōu)化程序，以幫助功率放大器（PA）設(shè)計人員將PA從A類偏置（用于線性工作）調(diào)整為A/B類偏置（飽和模式）。本文是PA工程師應(yīng)用MAX2242的有用設(shè)計工具，以盡可能高的性能和最低的物料清單（BOM）成本實(shí)現(xiàn)無繩電話應(yīng)用的設(shè)計目標(biāo)。

介紹

MAX2242低壓線性功率放大器（PA）最初設(shè)計用于2.4GHz ISM頻段無線局域網(wǎng)應(yīng)用。MAX2242 PA具有額外的PA偏置調(diào)諧和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化功能，非常適合2.4GHz DECT（數(shù)字歐洲無繩電話）的非線性工作。

MAX2242 PA由三級功率放大器、功率檢測器、電源管理電路和關(guān)斷引腳組成。上述所有特性使PA設(shè)計人員能夠自由地滿足無繩電話應(yīng)用中的各種系統(tǒng)設(shè)計要求。此外，MAX2242 PA具有外部偏置控制引腳。通過使用外部DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器），可以在較低的輸出功率水平下降低電源電流，同時確保盡可能高的平均效率。

將MAX2242與MAX2644 LNA（低噪聲放大器）級聯(lián)產(chǎn)生增益優(yōu)于34dB的PA，并在發(fā)送級和VCO之間提供30dB隔離。這大大降低了DECT手機(jī)中使用的時分雙工（TDD）操作的頻移調(diào)制（FSM）系統(tǒng)中的VCO牽引效應(yīng)。

本應(yīng)用筆記的主要目的是提供MAX2242在非線性工作下的整體性能總結(jié)。提供MAX2242的詳細(xì)優(yōu)化程序，幫助PA設(shè)計人員將PA從A類偏置（線性工作）調(diào)整為A/B類偏置（飽和模式）。本文是PA工程師應(yīng)用MAX2242的有用設(shè)計工具，以盡可能高的性能和最低的物料清單（BOM）成本實(shí)現(xiàn)無繩電話應(yīng)用的設(shè)計目標(biāo)。

測試結(jié)果

在VCC = 3.6V和RF輸入功率= +4dBm時，MAX2242能夠提供+26dBm輸出功率，采用290mA電源電流（效率為38%）和71mA空閑電流。

MAX2242采用MAX2644 LNA，在VCC_PA = 3.6V、VCC_Buffer = 2.7V、PIN = -8dBm時，系統(tǒng)提供+26.15dBm的RF輸出功率，總電源電流為310mA，與MAX2644反向隔離30dB。

一般測試條件

所有測試均在室溫下進(jìn)行。

測試信號：CW音

PA空閑電流：71mA

VCC_MAX2242 （PA）： 3.6V

VCC_MAX2644 （LNA）： 2.7V

POUT： +26.0分貝

工作臺設(shè)置框圖

圖1.設(shè)置圖。

測試結(jié)果

圖2.MAX2242 PA輸出功率和增益與輸入功率的關(guān)系 VCC = 3.6V，頻率 = 2450MHz，TA = +25°C。

圖3.MAX2242 PA電源電流和效率與輸入功率的關(guān)系 VCC = 3.6V，頻率 = 2450MHz，TA = +25°C。

圖4.MAX2242 PA輸出功率和增益與頻率的關(guān)系 VCC = 3.6V，引腳 = 4dBm。

圖5.MAX2242 PA電源電流和效率與頻率的關(guān)系 VCC = 3.6V，引腳 = 4dBm。

圖6.MAX2242 + MAX2644級聯(lián)POUT和效率與引腳VCC_PA = 3.6V，VCC_Buffer = 2.7V，頻率= 2450MHz。

圖7.MAX2242 + MAX2644級聯(lián)POUT和效率與頻率的關(guān)系VCC_PA = 3.6V， VCC_Buffer = 2.7V， PIN = -8dBm。

針對非線性工作優(yōu)化MAX2242的步驟

確定以下設(shè)計規(guī)范：

輸出飽和功率電平（分貝m）

輸入功率電平 （dBm） 和所需的 PA 增益

PA 效率

使用MAX2242標(biāo)準(zhǔn)評估板。將偏置控制引腳連接到電源。

為MAX2242 PA供電。

為 PA 提供所需的輸入電源。在本應(yīng)用筆記中，我們使用+4dBm作為所需的輸入功率。

調(diào)整偏置控制電壓，直到達(dá)到所需的輸出功率，或使用固定輸入功率調(diào)整最大可用輸出功率。

記錄以下設(shè)計參數(shù)：
VBIAS - 偏置控制電壓
ICC - 電源電流
IIDLE - 關(guān)閉輸入電源，并記錄 Icc
POUT_SAT - 增加輸入功率，直到MAX2242輸出達(dá)到深度飽和，并記錄RF輸出功率電平

V偏見- 偏置控制電壓

我抄送- 電源電流

我怠- 關(guān)閉輸入電源，并記錄ICC

POUT_SAT- 增加輸入功率，直到MAX2242輸出達(dá)到深度飽和，并記錄RF輸出功率電平

通過滑動電容的位置或改變電容的電容來調(diào)整MAX2評估板上的輸出關(guān)斷電容（C2242）。通過調(diào)整，輸出關(guān)斷電容C2，PA飽和輸出功率以及增益和效率也會改變。在MAX2242中，通過調(diào)整輸出匹配和偏置控制電壓，在最大飽和輸出功率、增益和效率之間始終需要設(shè)計權(quán)衡。找出MAX2242的最小可用輸入功率對于確定增益要求至關(guān)重要。

重復(fù)步驟 5 到步驟 7，直到滿足所需的設(shè)計規(guī)范。

斷開 V偏見.根據(jù)優(yōu)化性能的空閑電流，改變R1和R2的值（相同的電阻），直到空閑電流與提供偏置控制電壓時相同。

注：在2.4GHz至2.5GHz的工作頻率范圍內(nèi)，MAX2242能夠提供寬范圍的飽和輸出功率，效率高于38%。典型輸出功率范圍為+22dBm至+27dBm，以實(shí)現(xiàn)最佳工作。

審核編輯：郭婷