应用笔记 3249

1.9GHz DECT功率放大器(PA),电源电压3.6V时输出+27dBm功率,PAE为41%


摘要 : MAX2242是一款超低成本硅双极功率放大器(PA),内部集成了偏置电路、逻辑关断电路和功率检测器。在1.9GHz频段上为DECT应用优化, MAX2242使用3.6V电源可输出+27dBm功率,PAE为41%,功率增益27dB。电源为4.5V时输出功率可增加至+29dBm.

MAX2242是一款超低成本硅双极功率放大器(PA),内部集成了偏置电路、逻辑关断电路和功率检测器。这款PA采用超小型UCSP封装(1.5mm x 2.0mm)。PA优化为1.9GHz频段的DECT应用工作时,在3.6V电源上工作时提供+27dBm输出功率,PAE为41%,功率增益27dB。电源电压为4.5V时输出功率可增加至+29dBm。请参考表1中在电源电压和频率变化时PA的性能。参考表2中PA谐波抑制与电源电压的特性总结。图1为PA输出功率与输入功率和电源电压变化的关系图。

表1. MAX2242输出功率和电源电流
(输出功率 = 0dBm)

  1880MHz 1905MHz 1930MHz
VCC(V) POUT(dBm) ICC(mA) POUT(dBm) ICC(mA) POUT(dBm) ICC(mA)
3.24 26.1 325 26.3 324 26.4 322
3.60 26.8 352 27.0 350 27.1 348
4.50 28.9 443 29.0 442 29.1 437

表2. MAX2242谐波抑制与电源电压
(f = 1905MHz, 输入功率 = 0dBm)
VCC(V) 2x(dBc) 3x(dBc) 4x(dBc) 5x(dBc) 6x(dBc)
3.24 -37.0 -52.0 -54.3 -43.2 -47.0
3.60 -36.8 -52.0 -55.3 -42.7 -47.2
4.50 -36.2 -52.7 -57.7 -42.2 -59.2

MAX2242 1.9GHZ DECT PA输出功率与输入功率关系
图1. MAX2242 1.9GHz DECT输出功率与输入功率关系图
图1. MAX2242 1.9GHz DECT输出功率与输入功率关系图

MAX2242 PA使用3级放大器设计,需要输入、级间和输出匹配元件用于优化性能。图2给出了需要的匹配元件的原理图。由于PA的输入在内部偏置,因而输入需要隔直。两个元件的LC匹配网络优化在1.9GHz上的输入回波损耗。在VCC1和VCC2之间的小阻值串联电感用于优化级间的匹配。对于VCC1,使用1.8nH的串联电感和短的传输线。对于VCC2,则仅使用一条短的传输线。PA输出级需要用于直流偏置的上拉电感。一个串联电感和一个并联电容用于优化到负载的输出功率。串联的电感元件由短的传输线和串联的零欧姆电阻实现,该电阻提供大约0.5nH的电感值。用于级间和输出匹配的电感精确值随着PCB的布局、板厚和介电常数的不同而不同。参考图2给出的元器件值和图3给出的VCC1、VCC2旁路电容的位置以及用于设置MAX2242评估板走线电感准确值的输出并联电容的位置。

MAX2242评估板可购买,而MAX2242评估板布局文件可申请。

图2. MAX2242 1.9GHz DECT原理图
图2. MAX2242 1.9GHz DECT原理图

图3. MAX2242 1.9GHz DECT评估板元件排列图
图3. MAX2242 1.9GHz DECT评估板元件排列图