应用笔记 3039

用于2.3GHz射频和220MHz中频WCS应用的射频前端芯片MAX2388

By: Roger Bremer

摘要 : MAX2388射频前端芯片片上集成了LNA和混频器。加上恰当的匹配电路,这款芯片可用于WCS频段。在本篇笔记里使用2.3GHz射频频率和220MHz中频。对该芯片进行传统的接收机指标测量方法如增益、噪声系数、IIP3、IIP2和本振泄漏。

概述

MAX2388为接收机前端器件(包括MAX2387和MAX2389)家族的一个成员。这些器件在超小型封装里集成了低噪声放大器和高线性直接下变频混频器,可同时保证很低的噪声系数。MAX2387和MAX2388也具有片上本振缓冲器。MAX2389省略掉这个本振缓冲器以减少电流消耗。

MAX2387和MAX2388专门设计用于最佳的混频性能,本振驱动为-10dBm。MAX2389混频器性能优化为在本振输入端口上具有-4dBm典型驱动。外部偏置电阻控制混频器3阶非线性和电流消耗之间的折中。

所有的器件均具有高增益和低增益功能的LNA。MAX2387具有32dB增益步进,而MAX2388和MAX2389均具有18dB增益步进。同时也具备关断模式,芯片可在空闲周期内关断电源,因而能延长电池寿命。

虽然这些接收机最初设计用于2110MHz至2170MHz WCDMA频段,但在其他频段上亦表现出优异的性能。

测试性能

以下为在标准MAX2388评估板上的测试数据。LNA输入和输出重新调谐到中心频率2315MHz。混频器匹配电路调谐为射频输入2315MHz,中频输出220MHz以及低端本振注入。

测试条件:
  1. VCC = 2.85V
  2. 射频输入功率 = -30dBm
  3. 射频频率 = 2315MHz;本振频率 = 2095MHz (中频 = 220MHz)
  4. 双频间隔 = 1MHz
  5. 本振功率 = -10dBm
表1. LNA测量结果
Parameter High Gain Low Gain Units
Gain 14.0 3.7 dB
NF 2.35 7.5 dB
IIP3 5.8 3.5 dBm
S11 -12.5 -4.8 dB
S22 -15.8 -7.0 dB
S12 -24.9 -13.5 dB
ICC 10.5 7.3 mA


表2. 混频器测量结果
Parameter High Gain Low Gain Units
Gain 7.5 7.3 dB
NF 8.5 7.5 dB
IIP3 5.5 0.0 dBm
IIP2 (Note 1) 27 26.5 dBm
LO leakage at IF port -17.4 -20.9 dBm
LO leakage at LNA input port -49.7 -53.9 dBm

注1:IIP2使用半中频方法测量。使用这个方法干扰的频率为2205MHz。

LNA S参数

LNA的S参数是在MAX2388评估板上测量的。使用网络分析仪的端口扩展功能校正SMA接头到芯片引脚的布线长度。



测试装置图

图1. MAX2388 LNA IIP3测试图
图1. MAX2388 LNA IIP3测试图

图2. MAX2388混频器IIP3测试图
图2. MAX2388混频器IIP3测试图

图3. MAX2388 LNA噪声系数(NF)测试图
图3. MAX2388 LNA噪声系数(NF)测试图

图4. MAX2388混频器噪声系数(NF)测试图
图4. MAX2388混频器噪声系数(NF)测试图