針對(duì)2640MHz至470MHz ISDB-T應(yīng)用調(diào)諧MAX770低噪聲放大器

MAX2640為低成本、低噪聲放大器，設(shè)計(jì)用于工作在400MHz至2500MHz頻率范圍的應(yīng)用。本應(yīng)用筆記給出了調(diào)整MAX2640在470MHz至770MHz ISDB-T應(yīng)用中工作所需的RF匹配電路。優(yōu)化后的電路具有以下性能特點(diǎn)：噪聲系數(shù)<1.2dB，增益>15dB，輸入回波損耗<-3dB，輸出回波損耗<-12dB，IIP3>-18dBm，輸入P1分貝在整個(gè)工作頻段內(nèi)> -26dBm。

介紹

MAX2640為低成本、低噪聲放大器（LNA），設(shè)計(jì)用于工作在400MHz至2500MHz頻率范圍的應(yīng)用。該器件工作在+2.7V至+5.5V寬電源電壓范圍，典型功耗僅為3.3mA，同時(shí)提供低噪聲系數(shù)、高增益和高輸入IP3。

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播（ISDB）是日本為廣播數(shù)字多媒體服務(wù)而創(chuàng)建的數(shù)字電視和廣播格式。ISDB-T是地面和移動(dòng)多媒體應(yīng)用的核心標(biāo)準(zhǔn)。ISDB-T在6MHz至470MHz頻段使用770MHz寬信道，每個(gè)信道細(xì)分為13個(gè)等帶寬段。分段信道的使用使所提供的服務(wù)具有靈活性，因?yàn)槎蔚母鞣N組合可用于傳輸需要不同帶寬度的服務(wù)（例如HDTV，SDTV，數(shù)字廣播等）。移動(dòng)應(yīng)用程序僅利用 1 個(gè)細(xì)分市場(chǎng)中的 13 個(gè)。

Maxim目前為ISDB-T應(yīng)用提供MAX2160和MAX2161/MAX2162完整的集成調(diào)諧器。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)諧，MAX2640 LNA可以添加到ISDB-T調(diào)諧器的前端，以改善系統(tǒng)的噪聲系數(shù)并增加增益。本應(yīng)用筆記給出了匹配電路，可用于優(yōu)化MAX2640在ISDB-T應(yīng)用中的工作性能。

優(yōu)化液化天然氣放大器性能

在特定頻率范圍內(nèi)使用適當(dāng)?shù)钠ヅ湓商岣逺F放大器的性能。必須向放大器輸入和輸出提供正確的源阻抗和負(fù)載阻抗，以確保系統(tǒng)元件之間的最佳信號(hào)傳輸，同時(shí)最大限度地減少放大器增加信號(hào)的噪聲量。通常，獲得最佳噪聲系數(shù)的源阻抗和負(fù)載阻抗不等于最大增益所需的源阻抗和負(fù)載阻抗。為了優(yōu)化低噪聲放大器的性能，必須調(diào)整輸入和輸出匹配電路，以在噪聲系數(shù)、回波損耗和增益之間進(jìn)行權(quán)衡。

MAX2640評(píng)估板支持MAX2640的快速原型設(shè)計(jì)和評(píng)估。本應(yīng)用筆記采用MAX2640評(píng)估板優(yōu)化輸入和輸出匹配。

首先，我們將研究MAX2640的固有增益和穩(wěn)定性。MAX2640的VCC線路允許靈活放置VCC旁路電容，從而允許改變與VCC引腳串聯(lián)的電感量。與VCC引腳串聯(lián)的電感量對(duì)放大器的影響不可忽略，并提供了一個(gè)額外的參數(shù)，可以調(diào)整該參數(shù)以提高性能。先前對(duì)MAX2640的分析表明，將VCC旁路電容放置在距離VCC引腳約4mm至5mm的位置，可以在固有增益和穩(wěn)定性之間取得良好的平衡。

在反向隔離較差的放大器中，無法在不影響輸入匹配的情況下調(diào)諧輸出匹配。但是，由于MAX2640的輸出和輸入之間的高度隔離，輸入和輸出匹配可以獨(dú)立調(diào)諧。在本應(yīng)用筆記中，首先調(diào)整輸出匹配，以優(yōu)化增益和輸出回波損耗。

接下來，我們必須優(yōu)化輸入匹配。此應(yīng)用所需的寬工作帶寬增加了輸入調(diào)諧的復(fù)雜性。為了確保在頻帶上獲得相當(dāng)平坦的增益和噪聲系數(shù)，必須進(jìn)行一些額外的權(quán)衡。在本應(yīng)用筆記中，我們將重點(diǎn)介紹如何在保持頻帶內(nèi)恒定增益的同時(shí)，將噪聲系數(shù)降至最低。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們必須犧牲輸入回波損耗。LNA輸入端使用T網(wǎng)絡(luò)匹配以提供寬帶匹配;LNA輸入端也需要一個(gè)隔直電容。

圖1顯示了最終電路，而表1提供了元件列表。

圖1.提供MAX2640調(diào)諧電路，用于470MHz至770MHZ ISDB-T應(yīng)用。

表 1.MAX2640評(píng)估板元件列表，適用于470MHz至770MHz ISDB-T應(yīng)用

性能

使用上述電路，MAX2640的性能在VCC = +2.8V和TA = +25°C下測(cè)量。 在頻段中心，LNA實(shí)現(xiàn)了1.05dB噪聲系數(shù)、15.1dB增益、-5dB輸入回波損耗、-16.5dB輸出回波損耗、-16dBm的IIP3和-26dBm的輸入P1dB。在整個(gè)頻段內(nèi)，噪聲系數(shù)小于1.2dB，增益平坦度約為±0.1dB，輸入回波損耗小于-3dB，輸出回波損耗小于-12.3dB，IIP3優(yōu)于-18dBm，輸入P1dB大于-26dBm。

輸入和輸出匹配元件的電路板損耗已從所有測(cè)量中解嵌。為了確保準(zhǔn)確性，噪聲系數(shù)是在法拉第籠中測(cè)量的。頻帶性能如圖 2–5 所示。

圖2.說明優(yōu)化后的噪聲系數(shù)與頻率的關(guān)系。

圖3.說明優(yōu)化增益與頻率的關(guān)系。

圖4.說明優(yōu)化的輸入/輸出回波損耗與頻率的關(guān)系。

圖5.說明優(yōu)化的 IIP3/P1分貝與頻率。

審核編輯：郭婷