調(diào)諧MAX2530 LNA以實(shí)現(xiàn)450MHz CDMA2000工作頻率

本應(yīng)用筆記介紹如何調(diào)諧MAX2530 LNA，使其在450MHz CDMA應(yīng)用中工作。本文介紹了它在450MHz時(shí)的性能和特性，并提供了實(shí)用的電路和測(cè)量數(shù)據(jù)。

概述

移動(dòng)電話公司現(xiàn)在正在為歐洲市場(chǎng)設(shè)計(jì)450MHz的CDMA手機(jī)，該手機(jī)以前用于歐洲的模擬通信。開發(fā) 450MHz CDMA 蜂窩電話或無線調(diào)制解調(diào)器的 RF 設(shè)計(jì)人員面臨著選擇具有最佳性能的前端芯片組以滿足其系統(tǒng)規(guī)格的挑戰(zhàn)。

MAX2530接收器RF前端IC采用Maxim先進(jìn)的SiGe工藝，最初設(shè)計(jì)用于蜂窩頻段和PCS頻段工作。對(duì)于450MHz CDMA，低噪聲放大器（LNA）的NF（噪聲系數(shù)）和IIP3（輸入三階截調(diào)截點(diǎn)）對(duì)于考慮靈敏度和單音脫敏效應(yīng)非常關(guān)鍵。本技術(shù)筆記給出了MAX2530在450MHz cdma2000?應(yīng)用中的調(diào)諧方法和測(cè)量數(shù)據(jù)。

設(shè)計(jì)約束

使用外部匹配元件，重新調(diào)諧MAX2530的蜂窩LNA，使其工作在以下準(zhǔn)則范圍內(nèi)：

工作頻率 = 463MHz 至 467.5MHz

增益 = 13.8 至 14.5dB

NF = 1.8 至 2.2dB

IIP3 = 4.0 至 5.0dBm

|S11|= < -10dB

|S22|= < -10dB

方法論

LNA的IIP3和NF受輸入和輸出匹配電路以及靜態(tài)偏置電流的影響。在LNA調(diào)諧期間，將微波調(diào)諧器放置在LNA的輸入或輸出上，并進(jìn)行調(diào)整以獲得最佳性能。然后移除調(diào)諧器并更改相關(guān)的匹配分量，以實(shí)現(xiàn)與調(diào)諧器相同的輸入/輸出回波損耗和阻抗。此過程一次執(zhí)行一個(gè)端口（即 - 確定并固定最佳輸入匹配，然后將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到輸出）。 作為附加變量，R偏見替換為20kΩ電位計(jì)，可用于快速識(shí)別任何給定匹配的最佳偏置設(shè)置。

結(jié)果

測(cè)試匹配組件和偏置設(shè)置的多種組合（大約40種不同的組合）得出了一些可能的解決方案。一個(gè)這樣的組合的結(jié)果如下：

解決方案 A

Vcc= 3.0V 直流

Icc= 42.2毫安

增益 = 14.0dB

凈值 = 2.3dB

IIP3 = 5.6dBm

S11= -12.5分貝

S22= -8.1分貝

圖1.

雖然所示噪聲系數(shù)比物鏡高0.1dB，但PCB從SMA連接器到0MHz的直流阻斷電容的插入損耗約為06.465dB。這尚未從測(cè)量中解嵌。因此，實(shí)際NF接近2.24dB。

略有不同的輸入匹配和偏置設(shè)置在NF方面提供了小幅改善，但降低了IIP3：

解決方案 B

Vcc= 3.0V 直流

Icc= 40.5毫安

增益 = 14.0dB

凈值 = 2.23dB

IIP3 = 5.0dBm

S11= -13.8分貝

S22= -8.0分貝

圖2.

從噪聲系數(shù)中減去插入損耗得到約2.17dB。

對(duì)于上面顯示的兩場(chǎng)比賽，偏差設(shè)置確實(shí)影響了NF和IIP3的表現(xiàn)。偏置電阻值的增加會(huì)降低偏置電流并改善噪聲系數(shù)（低至1.8dB），但也會(huì)降低線性度。通過這種方法，可以根據(jù)系統(tǒng)要求平衡這兩個(gè)參數(shù)。如果需要更高的線性度，但可以容忍更高的噪聲系數(shù)，則可以使用較低的偏置電阻值。不幸的是，線性度對(duì)偏置變化比NF更敏感，因此調(diào)整的范圍和有效性有限。

下表顯示了上面討論的兩個(gè)解決方案

接收機(jī)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)分析

基于之前MAX2530 LNA和混頻器的最佳測(cè)量結(jié)果，利用電子表格文件對(duì)接收機(jī)系統(tǒng)級(jí)聯(lián)分析，結(jié)果表明Eb/Nt = 5.0dB，滿足Eb/Nt = 4.3dB的系統(tǒng)規(guī)格要求，裕量為0.7dB。

審核編輯：郭婷