高性能5 - 7 GHz功率放大器HMC407MS8G/407MS8GE的技术剖析

在电子工程领域，对于5 - 7 GHz频段应用的功率放大器需求日益增长。HMC407MS8G与HMC407MS8GE这两款放大器，凭借其出色的性能，成为了该频段应用的理想选择。今天，我们就来深入剖析这两款放大器的特点、性能及应用。

文件下载：HMC407.pdf

典型应用场景

这两款放大器在5 - 7 GHz频段有着广泛的应用，特别是在UNII和HiperLAN领域。在实际的无线通信系统中，它们能够为这些应用提供稳定且高效的功率放大，确保信号的可靠传输。你是否在相关项目中遇到过功率放大不足的问题呢？

功能特性

高效能设计

HMC407MS8G和HMC407MS8GE属于高效的GaAs InGaP异质结双极晶体管（HBT）单片微波集成电路（MMIC）功率放大器。在5 - 7 GHz的工作频段内，无需外部匹配即可实现50欧姆的输入输出匹配，这大大简化了电路设计。其增益可达15 dB，饱和功率为 +29 dBm，功率附加效率（PAE）为28%，且仅需 +5V的电源电压，展现出了卓越的性能。

节能设计

具备功率关断功能，当放大器不使用时，可以有效降低电流消耗，实现节能的目的。在一些对功耗要求较高的应用场景中，这一功能显得尤为重要。你是否考虑过在自己的设计中如何更好地利用这一节能特性呢？

电气规格

在室温（$T_{A}= +25^{circ}C$）条件下，该放大器的各项电气参数表现出色。	参数	频率范围（GHz）	增益（dB）	增益随温度变化（dB/℃）	输入回波损耗（dB）	输出回波损耗（dB）	1dB压缩点输出功率（P1dB，dBm）	饱和输出功率（Psat，dBm）	输出三阶交调截点（IP3，dBm）	噪声系数（dB）	电源电流（lcq，mA）	控制电流（Ipd，mA）	开关速度（ns）
频率范围1	5 - 7	/	/	/	/	/	/	/	/	/	/	/
频率范围2	5.6 - 6.0	/	/	/	/	/	/	/	/	/	/	/
增益	/	10 - 18	15	/	12 - 18	15	/	dB
增益随温度变化	/	/	0.025 - 0.035	/	/	0.025 - 0.035	/	dB/℃
输入回波损耗	/	/	12	/	/	12	/	dB
输出回波损耗	/	/	15	/	/	15	/	dB
1dB压缩点输出功率	/	21 - /	25	/	22 - /	25	/	dBm
饱和输出功率	/	/	29	/	/	29	/	dBm
输出三阶交调截点	/	32 - 37	/	/	36 - 40	/	/	dBm
噪声系数	/	/	5.5	/	/	5.5	/	dB
电源电流（Vpd = 0V/5V）	/	/	/	/	/	0.002/230	/	mA
控制电流（Vpd = 5V）	/	/	/	/	/	7	/	mA
开关速度	/	/	30	/	/	30	/	ns

这些参数为工程师在设计电路时提供了明确的参考，确保放大器能够在不同的应用场景中稳定工作。

绝对最大额定值

为了保证放大器的安全可靠运行，我们需要了解其绝对最大额定值。	参数	额定值
集电极偏置电压（Vcc1，Vcc2）	+5.5 Vdc
控制电压（Vpd）	+5.5 Vdc
RF输入功率（RFIN）（Vs = Vpd = +5Vdc）	+20dBm
结温	150℃
连续功耗（T = 85°C）（85°以上每升高1°C降额31mW）	2W
热阻（结到接地焊盘）	32℃/W
储存温度	-65 to +150°C
工作温度	-40 to +85℃

在实际应用中，必须严格遵守这些额定值，避免因超出范围而导致放大器损坏。你在设计时是否会特别关注这些额定值呢？

封装信息

该放大器采用低成本的表面贴装8引脚封装，带有外露底座，有助于提高射频和散热性能。不同的型号在封装材料和引脚镀层上有所差异：	型号	封装主体材料	引脚镀层	MSL等级	封装标识
HMC407MS8G	低应力注塑塑料	Sn/Pb 焊料	MSL1	H407 XXXX
HMC407MS8GE	符合 RoHS 的低应力注塑塑料	100% 哑光锡	MSL2	H407 XXXX
HMC407MS8GETR	符合 RoHS 的低应力注塑塑料	100% 哑光锡	MSL2	H407 XXXX
HMC407MS8GTR	低应力注塑塑料	Sn/Pb 焊料	MSL1	H407 XXXX
104987 - HMC407MS8G	评估板

工程师可以根据具体的应用需求和环保要求选择合适的型号。

引脚描述

引脚编号	功能	描述	接口示意图
1	Vcc1	第一级放大器的电源电压，需外接330 pF的旁路电容	OVCC1
2	Vpd	功率控制引脚，接5V可获得最大功率，可降低电压以减少芯片电流	OVPD
3,6,7	GND	接地，封装背面有外露金属接地片，需通过短路径接地，并在器件下方使用过孔	OGND
4	RFIN	交流耦合，匹配到50欧姆	RFINO H
5	RFOUT	交流耦合，匹配到50欧姆	-IORFOUT
8	Vcc2	输出级放大器的电源电压，需外接330 pF的旁路电容，且电容与封装引脚距离不超过20密耳	OVCC2

了解这些引脚的功能和要求，对于正确连接和使用放大器至关重要。在实际焊接和布线时，你是否会特别注意引脚的连接方式呢？

评估PCB及材料清单

评估板为工程师提供了一个便捷的测试平台。其电路设计采用了RF电路设计技术，信号线路阻抗为50欧姆，封装接地引脚和外露焊盘直接连接到接地平面，并使用了足够数量的过孔连接上下接地平面。评估板还需安装在合适的散热片上。 评估板的材料清单如下：	物品	描述
J1 - J2	PCB安装SMA RF连接器
J3	2 mm直流插头
C1 - C3	330 pF电容，0603封装
C4	2.2 µF钽电容
U1	HMC407MS8G / HMC407MS8GE放大器
PCB	104628评估板

通过使用评估板，工程师可以快速验证放大器的性能，加快产品的开发进度。你是否使用过类似的评估板来进行产品测试呢？

HMC407MS8G和HMC407MS8GE放大器以其高效、易用和节能的特点，为5 - 7 GHz频段的应用提供了优秀的解决方案。在实际的电子工程设计中，合理利用这两款放大器的特性，将有助于提高产品的性能和可靠性。希望本文能为你在相关设计中提供有价值的参考。