アプリケーションノート 2241

MAX2640 LNA ― 自動車のキーレスエントリアプリケーション用に315MHzで動作


要約: MAX2640は、本来400MHz~2500MHzの範囲で特性化された低コストの超低ノイズアンプ(LNA)です。このデバイスは、キーレスエントリアプリケーション用の315MHzでも有効であることが実証されています。テストによって、この製品が通常は315MHzで16dBの利得と1.3dBのノイズ指数を達成し、同時に2.7V~5Vの単一電源でわずか3.5mAしか消費しないことが明らかになりました。

概要

MAX2640は、セルラ、PCS、GPS、及び2.4GHz ISMバンドで動作するように設計された低コストの超低ノイズアンプ(LNA)です。この製品は、2.7V~5.5Vの単一電源で動作し、通常、3.5mAの電流しか消費しません。6ピンSOT23パッケージで提供されるため、PCB (プリント回路基板)のスペースが貴重となるポータブル機器にとって理想的です。

このデバイスは、本来400MHz~2500MHzの範囲において特性化されていますが、キーレスエントリアプリケーション用の315MHzでも有効であることが実証されています。マキシムは最近、この拡張した周波数範囲についてICをテストし、納得のいく結果を得ました。以下に示すデータは、315MHzでICが正常に動作することを実証するものであり、標準で約16dBの利得と1.3dBのノイズ指数を示しています。

目的

MAX2640 EVキットを315MHzで動作するように最適化し、選択した動作特性を統計サンプル上で実証する。

結果

標準の評価キットを入手して図1の回路図に示すように修正を加えました。必要な修正は、Z1のパッドにZ1aとZ1bを配置することです。詳細な部品配置については図2を参照してください。

図1.
図1.

図2.
図2.

主要なパラメータを測定し、その結果を表1 (ボード「A」)に示しています。2番目のボード(ボード「B」)も同じ回路図で修正し、その結果を同様に示しています。反射減衰量と利得のグラフは、図3に示しています。

図3.
図3.

表1.
Vcc = 3.0Vdc
Fin = 315MHz
Ta = 25℃

Parameter Measured
(Board A) (Board B)
S11 (dB) -9.2 -10.0
S21 (dB) 17.2 16.5
S12 (dB) >50 >50
S22 (dB) -13.1 -13.4
Supply Current (mA) 3.6 3.3
Input 1dB Compression Point (dBm) -27 -28
Input IP3 (dBm) -17.4 -18.1
Noise Figure (dB) 1.8 1.7

最初のチューニング測定の次に、同じパラメータについてさらに別の30のICでテストします。このテストから得られた実測データを表2に、平均データを表3にそれぞれ示しています。このデータは、アプリケーションの回路を少し変更するだけで、ICが315MHzで正常に動作することを実証するものです。

表2
Vcc = 5V
Fin = 315MHz
Ta = 25℃
Parameter Icc (mA) S11 (dB) S21 (dB) S12 (dB) S22 (dB) NF (dB) IIP3 (dBm) P1dB (dBm)
IC#:
01 3.38 -9.06 15.60 -70.0 -13.56 1.32 -17.48 -28.80
02 3.62 -8.54 16.26 -59.70 -13.30 1.28 -17.79 -28.60
03 3.57 -9.30 15.98 -60.00 -13.00 1.36 -17.53 -28.80
04 3.54 -8.91 15.42 -59.50 -14.50 1.28 -17.74 -28.80
05 4.00 -8.32 17.14 -59.27 -13.10 1.29 -17.00 -28.20
06 3.52 -9.01 15.96 -65.00 -13.71 1.30 -17.24 -28.70
07 3.59 -8.60 16.08 -65.00 -13.83 1.30 -17.16 -28.60
08 3.67 -9.23 16.44 -64.89 -13.89 1.30 -17.44 -28.80
09 3.50 -8.89 15.76 -65.00 -13.70 1.31 -16.85 -28.80
10 3.45 -9.58 15.86 -65.00 -13.83 1.30 -17.31 -28.80
11 3.55 -9.09 15.95 -66.00 -13.68 1.31 -17.28 -28.80
12 3.63 -9.10 16.25 -67.00 -13.98 1.32 -17.08 -28.60
13 3.63 -9.48 16.30 -67.90 -13.65 1.33 -17.25 -28.70
14 3.69 -9.52 16.38 -68.90 -13.70 1.34 -17.07 -28.60
15 3.54 -8.97 15.94 -67.40 -13.64 1.29 -17.20 -28.70
16 3.69 -8.98 16.40 -69.90 -13.71 1.28 -16.99 -28.70
17 3.49 -9.27 15.91 -70.00 -13.85 1.32 -17.25 -28.70
18 3.47 -9.31 15.99 -68.00 -13.73 1.32 -17.37 -28.80
19 3.50 -9.23 15.98 -68.70 -13.78 1.30 -17.44 -28.70
20 3.50 -8.81 15.98 -71.50 -13.80 1.29 -17.35 -28.70
21 3.68 -9.03 16.35 -70.00 -13.63 1.30 -17.08 -28.60
22 3.50 -9.10 15.97 -71.00 -13.94 1.30 -17.28 -28.70
23 3.56 -9.32 16.19 -70.00 -13.78 1.31 -17.33 -28.70
24 3.63 -9.26 16.30 -70.00 -13.82 1.32 -17.22 -28.70
25 3.55 -8.59 16.10 -68.70 -13.65 1.26 -17.45 -28.60
26 3.42 -8.97 15.76 -71.40 -13.65 1.32 -17.41 -28.80
27 3.72 -9.34 16.44 -70.50 -13.96 1.32 -16.83 -28.60
28 3.58 -9.52 16.20 -71.20 -13.69 1.34 -17.23 -28.70
29 3.58 -9.40 16.17 -70.00 -13.77 1.32 -17.23 -28.60
30 3.49 -8.95 15.84 -70.23 -13.67 1.31 -17.29 -28.70

表3
Vcc = 5V
Fin = 315MHz
Ta = 25℃
Parameter Average (30pcs.) Standard Deviation
S11 (dB) -9.08 0.31
S21 (dB) 16.10 0.30
S12 (dB) -67.52 3.60
S22 (dB) 13.72 0.25
Noise Figure (dB) 1.31 0.02
Input IP3 (dBm) -17.24 0.23
Input P1dB (dBm) -28.68 0.11