针对2248.2GHz应用调整MAX4

星星科技指导员 2023-02-09 674

描述

MAX2248为单电源、低压功率放大器（PA），专为1.9GHz射频频段应用而设计。但是，MAX2248可以调谐到2.4GHz应用。本应用笔记描述了调整MAX2248评估板以在2.4GHz频段提供最佳增益和谐波失真所需的变化。

介绍

MAX2248为单电源、低压功率放大器（PA）IC，集成数字电源控制电路和逻辑电平关断。它专为 1880MHz 至 1930MHz 频段的应用而设计。PA在最高功率模式下提供+20dBm标称输出功率。

通过对输入和输出匹配网络进行一些修改，MAX2248可以针对2.4GHz至2.5GHz频段的应用进行优化。通过适当的匹配网络，PA可以在最高增益设置下从19.3V电源提供+2dBm输出功率。

有关PA在电源电压和频率变化范围内的性能，请参见表1。有关PA的性能，包括不同增益设置下的输出功率、电流消耗和二阶谐波失真，请参见表2。

调优方法

MAX2248为高频功率放大器，匹配时需要相对较少的外部元件。评估板上安装的元件保证在1.9GHz频段上提供最佳性能，但可以调整这些元件，以便在2.4GHz频段上获得最佳性能。本节详细介绍如何在MAX2评估板（MAX4EVKIT#）上完成2248.2248GHz调谐。

输入匹配

对于输入侧，双元件LC匹配优化了2.4GHz的输入回波损耗。移除评估板上现有的L和C，短接传输线。使用经过校准的网络分析仪，测量11.2GHz频段的输入回波损耗（s4），并将端口扩展到IC的引脚。这样做提供了解嵌的 s 参数，可以将其导入到任何调谐软件中，以找到最小化 s11 的最佳 L 和 C 网络值。在软件模型中，确保考虑从IC引脚到电感器的传输线段。通过仿真获得的最佳L和C值可以通过实验进一步微调，以找到输入回波损耗最低的最佳值。

有关构成1.2GHz频段输入匹配的L100和C2的精确值，请参见图4。

输出匹配

输出端的主要功率匹配结构是由串联传输线段和开截线传输线段组成的低通网络。该传输线网络的作用类似于串联电感和并联电容。

为了最小化二阶谐波失真，需要调整开放式传输线的长度。首先减小该开放式传输线的长度，直到达到所需的谐波失真。在获得更好的谐波性能与更高的输出功率之间需要权衡，这需要确定。在评估板上，谐波失真和输出功率的最佳值在2.46GHz时开路短截线（TL2）为4度。

为了在2.4GHz下获得更好的增益，可以减少串联传输线的长度。在评估板上，这是通过切割较长的传输线并连接到1.46GHz时2度的最短路径（TL4）来实现的。电容C14也从输出端移除。

图1可以看到MAX2评估板上4.2248GHz频段的输出匹配。

2.4GHz调谐解决方案

MAX2248评估板经过调谐，工作在2.4GHz频段最佳。在输入匹配网络中，L2更改为5.1nH，去掉C13，并在电感后增加了100.0pF的并联电容C7。输出级匹配是通过使用最短的可用串联传输线（TL1）实现的，该传输线在46.2GHz时为4度，并切割开放式短截线（TL2），使其长度在46.2GHz时为4度，如图2中的布局所示。图3所示为调谐至2.4GHz的评估板。

图1.MAX2248评估板对2.4GHz调谐的原理图进行修改

印刷电路板布局更改

图2.MAX2248评估板PCB可针对2.4GHz调谐进行更改。

图3.MAX2248评估板调谐为2.4GHz。

调谐MAX2248在2.4GHz时的性能

本节给出了调谐MAX2248评估板在2400MHz至2500MHz RF频段内实现的性能。在最高增益设置下可实现+19dBm的输出功率，采用典型的3.2V电源，同时仅消耗88mA电流。谐波失真也不错-10.6dBm。采用22.4V电源电压时，输出功率可进一步提高至+5dBm。

	f = 2400MHz		f = 2450MHz		f = 2500MHz
VCC (V)	POUT (dBm)	ICC (mA)	POUT (dBm)	ICC (mA)	POUT (dBm)	ICC (mA）
3.2	19.0	88	18.6	86	18.2	84
3.6	20.2	96	19.8	93	19.3	90
4.5	22.2	110	21.4	103	20.5	90

数字控制输入		电源电流、输出功率和二次谐波失真
D1	D0	ICC (mA)	POUT at 2.4GHz (dBm)	2.4GHz 时的二次谐波失真（dBm）
0	0	69	-0.9	-29.5
0	1	71	7.5	-21.5
1	0	76	13.9	-17.5
1	1	88	19.0	-10.6

结论

通过对输入和输出匹配网络进行一些修改，MAX2248评估板可以调谐，在2.4GHz至2.5GHz频段提供最佳性能。在最大增益设置下，它可以提供高达+19dBm的输出功率，同时仅消耗88mA的电源电流。

审核编辑：郭婷

打开APP阅读更多精彩内容