HMC517LC4：17 - 26 GHz SMT PHEMT低噪声放大器的深度解析

在射频和微波领域，低噪声放大器（LNA）是至关重要的组件，它能在放大信号的同时尽可能减少噪声的引入。今天我们要探讨的是Analog Devices公司的HMC517LC4，一款工作在17 - 26 GHz频段的SMT PHEMT低噪声放大器。

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一、典型应用与特性

典型应用场景

HMC517LC4适用于多种通信和测试设备中，包括点对点无线电、点对多点无线电与VSAT、测试设备和传感器，甚至在军事领域也有其用武之地。它既可以作为低噪声放大器（LNA），也能充当驱动放大器。

主要特性

• 噪声系数低：典型噪声系数为2.5 dB，这意味着它在放大信号时引入的噪声非常小，能有效提高系统的信噪比。
• 增益高：具备19 dB的小信号增益，能够为输入信号提供足够的放大倍数。
• 线性度好：输出三阶截点（OIP3）为 +23 dBm，保证了在多信号环境下的线性放大性能。
• 单电源供电：只需 +3V 电源，且工作电流为 67 mA，简化了电源设计。
• 50欧姆匹配：输入输出均匹配50欧姆，方便与其他射频设备连接。
• 环保封装：采用RoHS合规的4 x 4 mm封装，符合环保要求。

二、电气规格

频率范围与增益

HMC517LC4的频率范围为17 - 26 GHz，在17 - 22 GHz频段，典型增益为19 dB；在22 - 26 GHz频段，典型增益为18 dB。增益随温度的变化较小，典型值为0.02 dB/°C。

噪声与回波损耗

噪声系数在不同频段有所差异，17 - 22 GHz频段典型值为2.5 dB，22 - 26 GHz频段典型值为2.6 dB。输入回波损耗典型值为15 dB，输出回波损耗在不同频段分别为11 dB（17 - 22 GHz）和17 dB（22 - 26 GHz）。

功率参数

输出1dB压缩点功率（P1dB）在不同频段典型值分别为12 dBm（17 - 22 GHz）和13 dBm（22 - 26 GHz），饱和输出功率（Psat）典型值分别为15 dBm（17 - 22 GHz）和16 dBm（22 - 26 GHz）。

电源电流

在Vdd = +3V时，电源电流典型值为67 mA。

三、绝对最大额定值

为了确保HMC517LC4的正常工作和可靠性，我们需要了解其绝对最大额定值。

• 漏极偏置电压：最大为 +5.5 Vdc。
• RF输入功率：在Vdd = +3.0 Vdc时，最大为 +14 dBm。
• 通道温度：最高可达175℃。
• 连续耗散功率：在T = 85°时为1.2W，高于85°C时需按13 mW/°C降额。
• 热阻：通道到芯片底部的热阻为76.9℃/W。
• 存储温度：范围为 -65 到 +150℃。
• 工作温度：范围为 -40 到 +85℃。
• ESD敏感度：属于1A类。

四、引脚描述与应用电路

引脚功能

引脚编号	功能	描述	接口示意图
1,5 - 14,18, 20,22,24	N/C	可连接到RF/DC地，不影响性能
3	RFIN	AC耦合，匹配50欧姆	RFINO	T
23,21,19	Vdd1,2,3	放大器电源电压，需外接100 pF、1,000 pF和2.2 uF的旁路电容	OVdd1,2.3
16	RFOUT	AC耦合，匹配50欧姆	-IORFOUT
2,4,15,17	GND	引脚和封装底部必须连接到RF/DC地	OGND

应用电路组件

在应用电路中，需要使用一些电容进行旁路和耦合，具体组件值如下：	组件	值
C1,C2,C3	100 pF
C4,C5,C6	1,000 pF
C7,C8,C9	2.2 uF

五、评估PCB

评估PCB是验证HMC517LC4性能的重要工具。其电路设计采用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，并使用足够的过孔连接上下接地平面。评估板需安装到合适的散热片上。

评估PCB材料清单

项目	描述
J1 - J2	PCB安装K连接器
J3 - J6	DC引脚
C1 - C3	100 pF电容，0402封装
C4 - C6	1,000 pF电容，0603封装
C7 - C9	2.2 pF钽电容
U1	HMC517LC4放大器
PCB	108535评估PCB，电路板材料为Rogers 4350

六、总结

HMC517LC4是一款性能出色的17 - 26 GHz SMT PHEMT低噪声放大器，具有低噪声、高增益、良好的线性度和单电源供电等优点。在设计射频系统时，我们需要根据其电气规格和绝对最大额定值合理使用，并参考引脚描述和应用电路进行设计。评估PCB则为我们提供了一个验证性能的平台。大家在实际应用中，是否遇到过类似低噪声放大器的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。

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