《射频功率放大器》课件第4章

第4章单片微波集成电路(MMIC)功率放大器电路4.1AMMP-64206.0～18.0GHz1WMMIC功率放大器4.2MSA-0504/05051.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.3MSA-05201.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.4SGA-3363DC～5.5GHz50ΩMMIC功率放大器4.5SNA-100/176/186DC~10.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.6SNA-400DC～8.0GHz50ΩMMIC功率放大器4.7SNA-600DC～6.5GHz50ΩMMIC功率放大器4.8SNA-486/686DC～6.5/6.0GHz50ΩMMIC放大器4.9TGA1073B-SCC27.0～32.0GHz0.7WMMIC功率放大器4.10TGA1073C-SCC36.0～40.0GHzMMIC功率放大器

4.11TGA1135B-SCC18.0～27.0GHz1WMMIC功率放大器

4.12TGA1152-SCC13.75～15.0GHz2WMMIC功率放大器

4.13TGA1171-SCC36.0～40.0GHz1WMMIC功率放大器

4.14TGA1172-SCC27.0～32.0GHz1WMMIC功率放大器

4.15TGA2501-EPU6.0～18.0GHz2.8WMMIC功率放大器

4.16TGA2502-EPU12.5～15.0GHz4WMMIC功率放大器

4.17TGA404017.0～43.0GHz中功率放大器/乘法器

4.18TGA4902-SMKa-波段中功率放大器

4.19XP100017.0～24.0GHzMMIC功率放大器

4.20XP100126.0～40.0GHzMMIC功率放大器

4.1AMMP-64206.0～18.0GHz1W

MMIC功率放大器

AMMP-6420单片微波集成电路(MMIC，MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit)是一个FET构成的高增益、表面安装型功率放大器。其输入、输出内部匹配为50Ω；工作频率范围为6.0～18.0GHz;漏极电源电压为5V;漏极电流为800mA;栅极电源电压为－0.8V;小信号增益为19dB;功率增益为29dBm;输出三阶截点(OIP3)为+39dBm;功率检测输出电压为0.2V/W。适合微波、卫星VSAT和DBS、802.16&802.20WiMaxBWA等系统应用。

AMMP-6420的内部结构、外形和引脚功能如图4.1.1所示。图4.1.1AMMP-6420的内部结构与外形(a)内部结构;(b)外形

4.2MSA-0504/05051.0GHz50Ω

MMIC功率放大器

MSA-0504/0505是一类高性能的50ΩMMIC功率放大器。在工作频率为1.0GHz时,其输出功率(P1dB)为18.0dBm;IP3为29.0dBm；功率增益为7.0dB；噪声系数为6.5dB；输入VSWR为1.6∶1；输出VSWR为2.0∶1。MSA-0504采用04A封装，MSA-0505采用05封装。

MSA-0504典型应用电路如图4.2.1所示。MSA-0505应用电路与MSA-0504相同。图4.2.1MSA-0504典型应用电路4.3MSA-05201.0GHz50ΩMMIC功率放大器

MSA-0520是一个高性能的50ΩMMIC。在工作频率为1.0GHz时，其输出功率为23dBm；IP3为33dBm；功率增益为8.5dB；噪声系数为6.5dB；输入VSWR为2.0∶1；输出VSWR为2.5∶1。MSA-0520采用200milBeO封装。

MSA-0520典型应用电路如图4.3.1所示。图4.3.1MSA-0520典型应用电路

4.4SGA-3363DC～5.550ΩGHz

MMIC功率放大器

SGA-3363是一个高性能的50ΩMMIC功率放大器。其工作频率范围为DC～5.5GHz；小信号增益为15.5～19.5dB；输出功率(P1dB)为10.5～11.6dBm；输出三阶截点为23

.1～25.4dBm；噪声系数为3.5dB；器件工作电源电压为2.3～2.9V；电流消耗为31～39mA。

SGA-3363采用“A33”封装，封装形式如图4.4.1所示，引脚端3为射频输入端，引脚端6为射频输出端和偏置端，引脚端1、2、4、5为接地端。

SGA-3363的典型应用电路如图4.4.2所示，电路所用元器件的参数如表4.4.1和表4.4.2所示。图4.4.1SGA-3363的封装形式图4.4.2SGA-3363的典型应用电路(a)电原理图;(b)元器件布局图

4.5SNA-100/176/186DC～10.0GHz

50ΩMMIC功率放大器

SNA-100/176/186是一类高性能的50ΩMMIC放大器，其工作频率范围为DC～10.0GHz；小信号增益为11.8～12.5dB；输出功率(P1dB)为13.0dBm(1950MHz)；输出三阶截点为26.0dBm(1950MHz)；噪声系数为5dB；输入、输出VSWR为1.5∶1；器件工作电源电压为3.3～4.3V；电流消耗为45～50mA。

SNA-100/176/186之间电性能相同，等效电路如图4.5.1所示。SNA-100/176/186封装形式不同，封装形式如图4.5.2所示。引脚端1(RFIN)为射频输入端，该引脚外部需要使用一个隔直电容。引脚端2和4(GND)为接地端，使用过孔就近接地，尽可能减少引线电感。引脚端3(RFOUT/bias)射频输出和偏置电压接入端，也需要连接一个隔直电容。

SNA-100/176/186典型应用电路如图4.5.3所示，电路所用元器件的参数如表4.5.1所示，在不同电源电压条件下偏置电阻的阻值如表4.5.2所示。图4.5.1SNA-100/176/186的等效电路图4.5.2SNA-100/176/186的封装形式图4.5.3SNA-100/176/186典型应用电路(a)电原理图;(b)元器件布局图

4.6SNA-400DC～8.0GHz50Ω

MMIC功率放大器

SNA-400是一个高性能的50ΩMMIC放大器，其工作频率范围为DC～8.0GHz；小信号增益为13.5～13.9dB；输出功率(P1dB)为17.5dBm(2400MHz)；输出三阶截点为30.6

dBm(2400MHz)；噪声系数为5dB；输入、输出VSWR为1.7∶1；器件工作电源电压为4.5～5.5V；电流消耗为58～72mA。

SNA-400采用模块式封装，封装尺寸如图4.6.1所示，RFIN(引脚端1)为射频输入端，该引脚外部需要使用一个隔直电容。GroundVIA(引脚端2和4)为接地端，使用过孔就近接地，尽可能减少引线电感。RFOUT(引脚端3)射频输出和偏置电压接入端，也需要连接一个隔直电容。

SNA-400典型应用电路如图4.6.2所示，电路所用元器件的参数如表4.6.1和表4.6.2所示。图4.6.1SNA-400封装尺寸(尺寸单位：英寸/mm)图4.6.2SNA-400典型应用电路

4.7SNA-600DC～6.5GHz50Ω

MMIC功率放大器

SNA-600是一个高性能的50ΩMMIC放大器，其工作频率范围为DC～6.5GHz；小信号增益为11.1～11.3dB；输出功率(P1dB)为17.4dBm(2400MHz)；输出三阶截点为30

.0dBm(2.4GHz)；噪声系数为5dB；输入、输出VSWR为1.3∶1；器件工作电源电压为4.8～5.8V；电流消耗为58～72mA。

SNA-600采用模块式封装，引脚端1(RFIN)为射频输入端，该引脚外部需要使用一个隔直电容。引脚端2和4(GND)为接地端，使用过孔就近接地，尽可能减少引线电感。引脚

端3(RFOUT/bias)为射频输出和偏置电压接入端，也需要连接一个隔直电容。

SNA-600典型应用电路如图4.7.1所示，电路所用元器件的参数如表4.7.1和表4.7.2所示。图4.7.1SNA-600典型应用电路

4.8SNA-486/686DC～6.5/6.0GHz

50ΩMMIC放大器

SNA-486/686是一类高性能的50ΩMMIC放大器，其工作频率范围为DC～6.5/6.0GHz；小信号增益为11.3dB；输出功率(P1dB)为17.4dBm(2400MHz)；输出三阶截点为30

dBm(2.4GHz)；噪声系数为5dB；输入/输出VSWR为1.5∶1；器件工作电源电压为4.5～5.5V。

SNA-486/686采用S6封装，引脚端1(RFIN)为射频输入端，该引脚外部需要使用一个隔直电容。引脚端2和4(GND)为接地端，使用过孔就近接地，尽可能减少引线电感。引脚

端3(RFOUT/bias)射频输出和偏置电压接入端，也需要连接一个隔直电容。

SNA-486/686典型应用电路如图4.8.1所示，偏置电阻参数如表4.8.1所示。图4.8.1SNA-486/686典型应用电路(a)850MHz应用电路；(b)1950MHz应用电路；(c)元器件布局图

4.9

TGA1073B-SCC27.0～32.0GHz

0.7WMMIC功率放大器

TGA1073B-SCC是一个工作频率范围为27.0～32.0GHz的MMIC，其输出功率(P1dB)为28.5dBm；增益为25dB(@28GHz)；三阶截点(IMR3)为-38dBc；偏置电压为6～8V(@420mA)；芯片尺寸为3.12mm×2.15mm。

TGA1073B-SCC应用电路结构图如图4.9.1所示。图4.9.1TGA1073B-SCC的应用电路结构图

4.10TGA1073C-SCC36.0～40.0GHz

MMIC功率放大器

TGA1073C-SCC是一个工作频率范围为36.0～40.0GHz的MMIC，其小信号增益为15dB；输出功率(P1dB)为24～26dBm；饱和输出功率为26～28dBm；效率(PAE)为23%～20%；三阶截点(IMR3)为-34dBc；静态电流为225～260mA；偏置电压为5～7V(@240mA)；芯片尺寸为2.4mm×1.45mm。

TGA1073C-SCC应用电路的结构图如图4.10.1所示。图4.10.1TGA1073C-SCC应用电路结构图

4.11TGA1135B-SCC18.0～27.0GHz

1WMMIC功率放大器

TGA1135B-SCC是一个工作频率范围为18.0～27.0GHz的MMIC，其小信号增益为14dB；输出功率(P1dB)为27～29dBm；输出三阶截点为37dBm；偏置电压为6～7V(@480mA)。

TGA1135B-SCC应用电路的结构图如图4.11.1所示。图4.11.1TGA1135B-SCC应用电路结构图

4.12TGA1152-SCC13.75～15.0GHz

2WMMIC功率放大器

TGA1152-SCC是一个工作频率范围为13.75～15.0GHzMMIC，其小信号增益为29～34dB；输出功率(P1dB)为31.5～33dBm；偏置电压为7V(@682mA)；芯片尺寸为1.390mm×2.495mm。

TGA1152-SCC应用电路结构图如图4.12.1所示。图4.12.1TGA1152-SCC应用电路结构图

4.13TGA1171-SCC36.0～40.0GHz

1WMMIC功率放大器

TGA1171-SCC是一个工作频率范围为36.0～40.0GHz的MMIC，其输出功率(P1dB)为26~29dBm；小信号增益为12~14dB；偏置电压为6～7V(@500mA)；芯片尺寸为2.863mm×2.740mm。

TGA1171-SCC应用电路结构图如图4.13.1所示。图4.13.1TGA1171-SCC应用电路结构图

4.14TGA1172-SCC27.0～32.0GHz

1WMMIC功率放大器

TGA1172-SCC是一个工作频率范围为27.0～32.0GHz的MMIC，其输出功率(P1dB)为27~29dBm；小信号增益为13~16dB；偏置电压为6～7V(@630mA)；芯片尺寸为

2.7mm×1.4mm×0.1mm。

TGA1172-SCC应用电路结构图如图4.14.1所示。图4.14.1TGA1171-SCC应用电路(a)内部电路原理图;(b)应用电路结构图

4.15TGA2501-EPU6.0～18.0GHz

2.8WMMIC功率放大器

TGA2501-EPU是一个工作频率范围为6.0～18.0GHz的MMIC，其输出功率(P1dB)为34dBm；小信号增益为24dB；偏置电压为8V(@1.2A)；芯片尺寸为4.3mm×2.9mm×0.1mm。TGA2501-EPU应用电路结构图如图4.15.1所示。图4.15.1TGA2501-EPU应用电路结构图

4.16TGA2502-EPU12.5~15.0GHz

4WMMIC功率放大器

TGA2502-EPU是一个工作频率范围为12.5～15.0GHz的MMIC，其输出功率(Psat)为36dBm；小信号增益为25dB；输入IP3为44dBm(@14GHz)；偏置电压为7V(@1.3A)；芯片尺寸为2.5mm×2.7mm×0.1mm。

TGA2502-EPU应用电路结构图如图4.16.1所示。图4.16.1TGA2502-EPU应用电路结构图

4.17TGA404017.0~43.0GHz中功率

放大器/乘法器

TGA4040是一个工作频率范围为17.0~43.0GHz的中功率放大器/乘法器，其输出功率(Psat)为22dBm；小信号增益为25dB；具有2个或者3个乘法器；漏极电压为5V；漏极电流为160mA；芯片尺寸为1.72mm×0.76mm×0.1mm。

TGA4040构成的一个中功率放大器和两个乘法器的电路结构如图4.17.1所示。电路参数设置：放大器VD为5.0V，ID为139mA；两个乘法器的VD为5.0V，VG1为－1.1V，ID为120mA。图4.17.1TGA4040构成的中功率放大器和两个乘法器的电路结构4.18TGA4902-SMKa-波段中功率放大器

TGA4902-SM是一个工作频率范围为25.0～35.0GHzKa-波段的中功率放大器，其输出功率(P1dB)为25dBm；小信号增益为18dB；输入三阶截点为44dBm(@14GHz

)；偏置电压为6V(@220mA)。

TGA4902-SM采用QFN4×4封装，芯片尺寸为4mm×4mm×0.9mm，引脚端功能为：引脚端1、5、6、10、11、15、16、20、21(GND)为接地端；引脚端2、4、7、12、14、19(NC)为空脚；引脚端3(RFIN)为射频信号输入端；引脚端8(VG1)为第1级放大器栅极电压输入端；引脚端9(VG2)为第2级放大器栅极电压输入端；引脚端13(RFOUT)为功率放大器输出端；引脚端17(VD1)为第1级放大器漏极电压输入端；引脚端18(VD2)为第2级放大