HMC789ST89E：0.7 - 2.8 GHz高性能增益模块MMIC放大器的深度解析

在当今的射频（RF）和微波应用领域，对于高性能放大器的需求日益增长。无论是在蜂窝通信、固定无线通信，还是测试设备等方面，都需要放大器具备高线性度、高增益和良好的功率效率。HMC789ST89E作为一款出色的InGaP HBT增益模块MMIC放大器，在0.7 - 2.8 GHz的频率范围内展现出了卓越的性能。下面，我们就来详细了解一下这款放大器。

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典型应用场景

HMC789ST89E的应用范围十分广泛，它在多个领域都能发挥重要作用：

• 蜂窝/4G通信：在蜂窝网络和4G通信系统中，对于信号的放大和处理要求严格。HMC789ST89E的高线性度和高增益特性，使其能够有效放大信号，同时减少失真，确保通信的稳定性和质量。
• 固定无线与WLAN：在固定无线通信和无线局域网（WLAN）中，需要放大器能够在不同的频段下提供稳定的增益和功率输出。HMC789ST89E可以满足这些需求，为无线通信提供可靠的支持。
• CATV、电缆调制解调器与DBS：在有线电视（CATV）、电缆调制解调器和直接广播卫星（DBS）系统中，信号的传输和处理需要高精度的放大器。HMC789ST89E的高性能特性使其能够适应这些系统的要求，提高信号的质量和传输效率。
• 微波无线电与测试设备：在微波无线电和测试设备中，需要放大器具备宽频带、高增益和低噪声等特性。HMC789ST89E正好满足这些需求，为微波无线电和测试设备提供了理想的解决方案。
• IF与RF应用：在中频（IF）和射频（RF）应用中，HMC789ST89E可以作为功率放大器（PA）的驱动和预驱动，为系统提供稳定的增益和功率输出。

产品特性亮点

HMC789ST89E具有一系列令人瞩目的特性，使其在同类产品中脱颖而出：

• 高输出IP3：输出三阶交调截点（IP3）高达+42 dBm，这意味着它在处理多信号时能够有效减少互调失真，提高信号的纯度和质量。
• 高输出P1dB：1dB压缩点输出功率（P1dB）达到+25 dBm，能够提供足够的功率输出，满足各种应用的需求。
• 高增益：增益高达18 dB，可以有效放大输入信号，提高系统的灵敏度和性能。
• 单电源供电：仅需+5V的单电源供电，简化了电路设计，降低了功耗和成本。
• 高功率附加效率（PAE）：在+25 dBm输出功率时，功率附加效率（PAE）达到45%，具有较高的能量转换效率，减少了能量损耗。
• 行业标准封装：采用行业标准的SOT89封装，便于安装和集成，适用于各种电路板设计。

详细电气规格

在不同的频率范围内，HMC789ST89E的电气性能表现如下：	参数	频率范围（MHz）	最小值	典型值	最大值	单位
频率范围	810 - 960	-	-	-	MHz
	1710 - 1990	-	-	-	MHz
	2420 - 2700	-	-	-	MHz
增益	810 - 960	17	18	-	dB
	1710 - 1990	12	13.5	-	dB
	2420 - 2700	10	11	-	dB
增益随温度变化	全频段	-	0.01	-	dB/℃
输入回波损耗	810 - 960	-	12	-	dB
	1710 - 1990	-	12	-	dB
	2420 - 2700	-	10	-	dB
输出回波损耗	810 - 960	-	20	-	dB
	1710 - 1990	-	15	-	dB
	2420 - 2700	-	10	-	dB
1dB压缩点输出功率（P1dB）	810 - 960	21	23.5	-	dBm
	1710 - 1990	23	25	-	dBm
	2420 - 2700	22	24	-	dBm
饱和输出功率（Psat）	810 - 960	-	25.5	-	dBm
	1710 - 1990	-	27	-	dBm
	2420 - 2700	-	26	-	dBm
输出三阶交调截点（IP3）	全频段	-	42	-	dBm
噪声系数	全频段	-	3.8	-	dB
电源电流（Icq）	全频段	-	125	150	mA

从这些电气规格中可以看出，HMC789ST89E在不同的频率范围内都能保持相对稳定的性能，尤其是在输出IP3和噪声系数方面表现出色。

绝对最大额定值

为了确保HMC789ST89E的安全可靠运行，我们需要了解其绝对最大额定值：	参数	数值
集电极偏置电压（Vcc）	+6.0V
RF输入功率（RFIN）(Vs +5Vdc)	+18 dBm
结温	150℃
连续功耗（T = 85°C）（85°C以上每升高1°C降额13.0mW）	0.85W
热阻（结到接地焊盘）	77°C/W
存储温度	-65 to +150℃
工作温度	-40 to +85℃

在使用HMC789ST89E时，必须严格遵守这些绝对最大额定值，以免对放大器造成损坏。

引脚说明

HMC789ST89E的引脚功能和说明如下：	引脚编号	功能	描述	接口示意图
1	RFIN	该引脚为直流耦合，需要片外匹配元件。具体匹配元件可参考应用电路。	ORFOUT RFINO
3	RFOUT	RF输出和放大器的直流偏置输入，需要片外匹配元件。具体匹配元件可参考应用电路。	-
2、4	GND	这些引脚和封装底部必须连接到RF/DC接地。	GND

在进行电路设计时，需要根据引脚说明正确连接各个引脚，并合理选择片外匹配元件，以确保放大器的性能。

应用电路与评估PCB

为了方便工程师进行设计和测试，HMC789ST89E提供了不同频率下的应用电路和评估PCB：

900 MHz应用电路

该电路用于指定810 - 960 MHz频率范围内的性能。推荐的元件值如下：	元件	数值
C1	10 pF
C2	100 pF
C3	100 pF
C4	1000 pF
C5	2.2 uF
C6	100 pF
C7	1.2 pF
L1	18 nH
L2	3.8 nH

1900 MHz应用电路

该电路用于指定1710 - 1990 MHz频率范围内的性能。推荐的元件值如下：	元件	数值
C1	2.2 pF
C2	5.0 pF
C3	100 pF
C4	1000 pF
C5	2.2 uF
C6	20 pF
C7	1.1 pF
L1	20 nH
R1	0.0 Ohm

2600 MHz应用电路

该电路用于指定2420 - 2700 MHz频率范围内的性能。推荐的元件值如下：	元件	数值
C1	1.5 pF
C2	1.5 pF
C3	100 pF
C4	1000 pF
C5	2.2 uF
C6	20 pF
C7	0.3 pF
L1	18 nH
L2	12 nH
R1	0.0 Ohm

同时，针对不同频率的应用电路，还提供了相应的评估PCB，方便工程师进行实际测试和验证。在使用评估PCB时，需要注意采用RF电路设计技术，确保信号线路具有50 Ohm的阻抗，并将封装接地引脚和暴露焊盘直接连接到接地平面。此外，还需要使用足够数量的过孔连接顶部和底部接地平面，并将评估板安装到合适的散热片上。

总结

HMC789ST89E作为一款高性能的InGaP HBT增益模块MMIC放大器，在0.7 - 2.8 GHz的频率范围内具有高线性度、高增益、高功率附加效率等优点。其广泛的应用场景和详细的应用电路、评估PCB，为工程师提供了便利。在实际设计中，工程师可以根据具体的应用需求，合理选择元件值，优化电路设计，以充分发挥HMC789ST89E的性能优势。

各位工程师朋友们，在使用HMC789ST89E的过程中，你们遇到过哪些问题或者有什么独特的设计经验呢？欢迎在评论区分享交流。