9 - 18 GHz SMT PHEMT低噪声放大器HMC516LC5的特性与应用

在射频和微波领域，低噪声放大器（LNA）是至关重要的组件，它能够在放大信号的同时尽可能减少噪声的引入。今天我们要介绍的是Analog Devices公司的HMC516LC5，一款工作在9 - 18 GHz频段的SMT PHEMT低噪声放大器。

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典型应用场景

HMC516LC5具有广泛的应用场景，是以下设备中用作LNA或驱动放大器的理想选择：

• 点对点无线电：在点对点通信系统中，需要高增益、低噪声的放大器来保证信号的可靠传输，HMC516LC5能够满足这一需求。
• 点对多点无线电和VSAT：在复杂的通信网络中，该放大器可以有效提高信号质量，增强系统的稳定性。
• 测试设备和传感器：对于需要精确测量和检测的测试设备和传感器，低噪声的特性可以提高测量的准确性。
• 军事领域：军事应用对设备的性能和可靠性要求极高，HMC516LC5的高性能和稳定性使其能够胜任军事通信等任务。

产品特性

电气性能

• 噪声系数：仅为2 dB，能够在放大信号的同时将引入的噪声控制在较低水平，提高了信号的质量。
• 增益：达到20 dB，可以有效地放大微弱信号，增强信号的强度。
• OIP3：为 +25 dBm，具有较高的线性度，能够减少信号失真。
• 单电源供电：只需 +3V 的电源，电流为 65 mA，降低了功耗和设计的复杂性。
• 50欧姆匹配输入/输出：方便与其他50欧姆阻抗的设备进行匹配，简化了系统设计。

封装与环保

采用RoHS合规的5x5 mm无铅“Pb free”SMT封装，不仅符合环保要求，还便于进行表面贴装制造。

详细描述

HMC516LC5是一款高动态范围的GaAs pHEMT MMIC低噪声放大器。它不仅能够提供20 dB的小信号增益和2 dB的噪声系数，其 +25 dBm的输出IP3也保证了良好的线性性能。+13 dBm的P1dB输出功率使得该LNA还可以作为平衡、I/Q或镜像抑制混频器的LO驱动器。

电气规格

在 $T_{A}=+25^{circ} C$，Vdd 1,2,3 = +3V 的条件下，HMC516LC5的电气规格如下：	参数	9 - 12 GHz 范围			12 - 18 GHz 范围			单位
	最小值	典型值	最大值	最小值	典型值	最大值
频率范围	9 - 12			12 - 18			GHz
增益	17.5	20		18	20.5		dB
增益随温度变化		0.015	0.025		0.015	0.025	dB/°
噪声系数		2.0	2.5		2.0	2.5	dB
输入回波损耗		10			10		dB
输出回波损耗		12			12		dB
1dB压缩输出功率 (P1dB)		13			14		dBm
饱和输出功率 (Psat)		15			16		dBm
输出三阶截点 (IP3)		25			25		dBm
电源电流 (ldd)(Vdd = +3V)		65	88		65	88	mA

绝对最大额定值

• 漏极偏置电压 (Vdd1, Vdd2, Vdd3)：+4 Vdc
• RF输入功率 (RFIN)(Vdd = +3.0 Vdc)：+5 dBm
• 通道温度：175 °C
• 连续功耗 (T = 85 °C)：1.17 W（85 °C以上以14 mW/°C降额）
• 热阻（通道到芯片底部）：76.9 °C/W
• 存储温度：-65 到 +150 °C
• 工作温度：-40 到 +85 °C
• ESD敏感度 (HBM)：1A类

引脚描述

引脚编号	功能	描述	接口示意图
1,2,6 - 19, 23 - 24,32	GND	可连接到RF/DC地，不影响性能。
4	RFIN	AC耦合，匹配到50欧姆。	RFINOT
30,28,26	Vdd1,2,3	放大器的电源电压，需要外部100 pF和2.2 pF的旁路电容。	ovdd1,2,3
21	RFOUT	AC耦合，匹配到50欧姆。	-	ORFOUT
3,5,20,22, 25,27,29,31	GND	这些引脚和封装底部必须连接到RF/DC地。	OGND

应用电路

应用电路中需要使用一些电容，具体参数如下：	组件	值
C1,C2,C3	100pF
C4,C5,C6	2.2uF

评估PCB

评估PCB的材料清单如下：	项目	描述
J1 - J2	PCB安装K连接器
J3	2 mm DC插头
C1 - C3	100 pF电容，0402封装
C4 - C6	2.2 pF钽电容
U1	HMC516LC5放大器
PCB	109001评估PCB（电路板材料：Rogers 4350）

在应用中，电路板应采用RF电路设计技术，信号线路应具有50欧姆的阻抗，封装接地引脚和外露焊盘应直接连接到接地平面，并使用足够数量的过孔连接顶部和底部接地平面。评估板应安装到合适的散热器上。

总的来说，HMC516LC5是一款性能出色、应用广泛的低噪声放大器，在9 - 18 GHz频段的通信和测试等领域具有很大的优势。大家在实际应用中有没有遇到过类似放大器的使用问题呢？欢迎在评论区交流分享。