探索HMC752LC4：24 - 28 GHz低噪声放大器的卓越性能

在高频通信和测试测量领域，低噪声放大器（LNA）的性能往往对整个系统的表现起着关键作用。今天，我们就来详细探讨一款备受关注的产品——HMC752LC4，一款工作在24 - 28 GHz频段的GaAs HEMT MMIC低噪声放大器。

文件下载：HMC752.pdf

1. 产品概述

HMC752LC4采用4x4 mm无铅陶瓷表面贴装封装，尺寸仅为16mm²，却集成了强大的功能。它在24 - 28 GHz频率范围内工作，能提供高达25 dB的小信号增益、2.5 dB的噪声系数和+26 dBm的输出IP3，而仅需+3V电源提供70 mA电流。其P1dB输出功率高达+13 dBm，可作为平衡、I/Q或镜像抑制混频器的本振（LO）驱动器。此外，该放大器的输入输出端口经过直流阻断和内部50欧姆匹配，非常适合高容量微波无线电或VSAT应用。

在高容量微波无线电和VSAT应用中，HMC752LC4这类低噪声放大器发挥着重要作用。在高容量微波无线电中，HMC752LC4的高增益和低噪声系数特性有助于提高信号的传输质量和覆盖范围。其25dB的典型增益可以有效放大微弱信号，减少信号在传输过程中的衰减，就像在高功率微波发射技术应用于无线电广播场景中，能够扩大广播信号覆盖范围、提高信号质量类似。同时，2.5dB的低噪声系数能降低信号中的噪声干扰，使接收端能够更准确地还原信号，保证通信的可靠性。

在VSAT（甚小口径终端）应用方面，VSAT技术常用于应急广播、卫星通信等领域，对信号的传输和处理要求较高。HMC752LC4的输入输出端口50欧姆匹配设计，能够很好地与系统中的其他设备进行匹配，减少信号反射，提高信号传输的效率。这类似于高频头在广电VSAT网中，作为信号调制、发射、接收和数据传输的关键装置，通过良好的性能指标来保障信号的稳定传输。而且其小尺寸的封装也便于在空间有限的VSAT终端设备中集成使用。大家在实际应用中，是否也遇到过因为放大器性能不佳而影响整个系统性能的情况呢？

2. 典型应用场景

• 点对点无线电通信：在点对点的微波通信链路中，HMC752LC4的高增益和低噪声特性能够有效增强信号强度，降低噪声干扰，提高通信的可靠性和稳定性。
• 点对多点无线电通信：适用于需要同时向多个点传输信号的场景，如无线局域网、无线接入网等。其出色的线性度和输出功率能够保证在多个用户同时接入时，信号质量不受影响。
• 军事与航天领域：在军事通信、雷达系统和航天测控等对可靠性和性能要求极高的领域，HMC752LC4的高性能和稳定性能够满足严格的工作条件和环境要求。
• 测试仪器仪表：可用于频谱分析仪、网络分析仪等测试设备中，为测试信号提供低噪声放大，提高测试的准确性和灵敏度。

3. 主要特性

3.1 电气性能

参数	最小值	典型值	最大值	单位
频率范围	24 - 28	-	-	GHz
增益	23	25	-	dB
增益随温度变化率	-	0.02	-	dB / °C
噪声系数	-	2.5	3	dB
输入回波损耗	14	-	-	dB
输出回波损耗	14	-	-	dB
1dB压缩点输出功率	-	13	-	dBm
饱和输出功率	-	16	-	dBm
输出三阶截点（IP3）	-	26	-	dBm
电源电流（Vdd = 3V，Vgg = -0.3V典型值）	-	70	-	mA

从这些参数可以看出，HMC752LC4在24 - 28 GHz频率范围内具有稳定的增益和低噪声系数，能够为系统提供高质量的信号放大。同时，其较高的输出功率和IP3指标也保证了在大信号输入时的线性度和动态范围。大家在选择放大器时，更看重增益、噪声系数还是输出功率这些参数呢？

3.2 封装与匹配

采用24引脚陶瓷4x4mm SMT封装，尺寸小巧，便于在PCB上集成。输入输出端口均经过内部匹配，达到50欧姆，无需额外的匹配电路，简化了设计过程，提高了系统的可靠性。

4. 绝对最大额定值

为了确保器件的安全可靠运行，使用时需要注意以下绝对最大额定值：	参数	额定值
漏极偏置电压	+4.5V
RF输入功率	+12dBm
栅极偏置电压	-1 to 0.3V
通道温度	175℃
连续功耗（T = 85°C，85°C以上每℃降额6.7mW）	0.21W
热阻（通道到接地焊盘）	148°C/W
储存温度	-65 to +150°C
工作温度	-40 to +85°C

在实际应用中，必须严格遵守这些额定值，避免因超过极限参数而损坏器件。大家在设计电路时，是如何确保器件工作在安全范围内的呢？

5. 引脚描述与应用电路

5.1 引脚描述

引脚编号	功能	描述	接口原理图
1,2,4,6,7,12,13, 15,17 - 19,24	GND	封装底部有暴露的金属焊盘，必须连接到RF/DC接地	OGND
3	RFIN	该焊盘交流耦合并匹配到50欧姆	RFINO -
5,11,14,22,23	N/C	无连接。该引脚可连接到RF/DC接地，不影响性能	-
8 - 10	Vgg1 - 3	放大器的栅极控制。请遵循“MMIC放大器偏置程序”应用笔记，参考组装图确定所需外部元件	Vgg1,2,3
16	RFOUT	该焊盘交流耦合并匹配到50欧姆	- IORFOUT
21,20	Vdd1.Vdd2	放大器的电源电压。参考组装图确定所需外部元件	Vdd1,2

5.2 应用电路

应用电路中推荐的电容值如下：	元件	值
C1 - C5	100pF
C6 - C10	1,000 pF
C11 - C15	4.7uF

这些电容用于电源滤波和交流耦合，确保放大器的稳定工作。在实际设计中，需要根据具体的应用场景和要求进行适当调整。大家在搭建应用电路时，有没有遇到过因为电容参数选择不当而导致电路性能不佳的情况呢？

6. 评估PCB

6.1 物料清单

项目	描述
J1,J2	2.92mm PCB安装K - 连接器
J3 - J9	DC引脚
C1 - C5	100pF电容，0402封装
C6 - C10	1,000pF电容，0603封装
C11 - C15	4.7 pF钽电容
U1	HMC752LC4放大器
PCB	123792评估PCB

6.2 设计要点

• 射频电路设计：采用射频电路设计技术，信号线路应具有50欧姆阻抗，封装接地引脚和暴露焊盘应直接连接到接地平面。
• 过孔设计：使用足够数量的过孔连接顶层和底层接地平面，以降低接地阻抗。
• 散热设计：评估板应安装在适当的散热片上，以确保放大器在工作时能够有效散热。

评估PCB为工程师提供了一个方便的测试和验证平台，有助于快速评估HMC752LC4的性能。大家在使用评估板进行测试时，有没有发现一些与理论参数不一致的情况呢？

7. 总结

HMC752LC4是一款性能卓越的24 - 28 GHz低噪声放大器，具有高增益、低噪声、良好的线性度和小尺寸封装等优点。适用于多种高频通信和测试测量应用场景。在实际设计中，我们需要根据具体的需求和应用环境，合理选择放大器，并注意其电气参数、封装要求和应用电路设计，以充分发挥其性能优势。大家在选择低噪声放大器时，还会考虑哪些因素呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。