探索 HMC561LP3/LP3E：高性能 SMT 有源频率倍增器

在电子工程领域，频率倍增器是实现特定频率信号生成和处理的关键组件。今天，我们就来深入了解一款优秀的 SMT 有源频率倍增器——HMC561LP3/LP3E。

文件下载：HMC561LP3.pdf

一、典型应用领域

HMC561LP3E 具有广泛的应用场景，适用于多个领域。在时钟生成应用方面，它能够满足 SONET OC - 192 和 SDH STM - 64 的需求；在通信领域，可用于点对点（Point - to - Point）和 VSAT 无线电设备中；同时，在测试仪器、军事和航天等领域也能发挥重要作用。大家在实际项目中，是否也遇到过需要特定频率信号的场景呢？

二、功能特性亮点

1. 高输出功率

该频率倍增器具备高输出功率，典型值可达 +14 dBm。这意味着它能够为后续电路提供足够强的信号，减少信号传输过程中的衰减影响，保证系统的稳定性和可靠性。

2. 低输入功率驱动

仅需 0 到 +6 dBm 的低输入功率驱动，就能实现良好的工作效果。这不仅降低了对输入信号源的要求，还能有效降低系统的功耗，符合现代电子设备对节能的需求。

3. 出色的隔离性能

在 16 GHz 的输出频率下，Fo 隔离度达到 15 dBc，能有效减少不同频率信号之间的干扰，提高信号的纯度和质量。对于对信号质量要求较高的应用场景，这一特性显得尤为重要。

4. 低相位噪声

100 KHz SSB 相位噪声低至 -139 dBc/Hz，有助于维持良好的系统噪声性能，减少信号的相位抖动，提高系统的整体性能。

5. 环保封装

采用 RoHS 兼容的 3x3 mm SMT 封装，这种封装形式不仅符合环保要求，还消除了对引线键合的需求，方便使用表面贴装制造技术，提高生产效率和产品的可靠性。

三、电气规格详情

在 (T_{A}= +25^{circ} C)，(Vdd = +5 V)，5 dBm 驱动电平的条件下，HMC561LP3/LP3E 的各项电气参数表现如下：	参数	最小值	典型值	最大值	单位
输入频率范围	4 - 10.5	-	-	GHz
输出频率范围	8 - 21	-	-	GHz
输出功率	11	14	-	dBm
Fo 隔离度（相对于输出电平）	-	15	-	dBc
3Fo 隔离度（相对于输出电平）	-	15	-	dBc
4Fo 隔离度（相对于输出电平）	-	20	-	dBc
输入回波损耗	16	-	-	dB
输出回波损耗	8	-	-	dB
SSB 相位噪声（100 kHz 偏移）	-	-139	-	dBc/Hz
电源电流（Idd）（Vdd = 5V，Vgg = -1.7V 典型值）	-	98	-	mA

需要注意的是，可通过在 -2.0 到 -1.2V 之间调整 Vgg 来实现 Idd = 98 mA。

四、绝对最大额定值

为了确保器件的安全可靠运行，我们需要了解其绝对最大额定值：	参数	数值
RF 输入（Vdd = +5V）	+10 dBm
电源电压（Vdd）	+5.5 Vdc
通道温度	150 °C
连续功率耗散（T = 85 °C）（85 °C 以上每升高 1 °C 降额 9.8 mW）	635 mW
热阻（通道到接地焊盘）	102 °C/W
存储温度	-65 到 +150 °C
工作温度	-40 到 +85 °C

在实际设计中，我们必须严格遵守这些额定值，避免因超出范围而导致器件损坏。

五、封装与引脚信息

1. 封装信息

HMC561LP3 和 HMC561LP3E 在封装上有一些差异：	部件编号	封装主体材料	引脚镀层	MSL 等级	封装标记
HMC561LP3	低应力注塑塑料	Sn/Pb 焊料	MSL1	561 XXXX
HMC561LP3E	符合 RoHS 标准的低应力注塑塑料	100% 哑光锡	MSL1	561 XXXX

2. 引脚描述

引脚编号	功能	描述	接口示意图
1, 3, 10, 12	GND	封装底部也必须连接到 RF/DC 接地	-
2	RFIN	引脚交流耦合并匹配到 50 欧姆	-
4 - 9, 14, 16	N/C	这些引脚内部未连接，但产品规格指定这些引脚连接到 RF/DC 接地	-
11	RFOUT	引脚交流耦合并匹配到 50 欧姆	-
13	Vdd	电源电压 5V ± 0.5V，需要 100 pF、1,000 pF 和 2.2 μF 的外部旁路电容	-
15	Vgg	倍增器的栅极控制，调整以实现 98 mA 的 Idd，需遵循“MMIC 放大器偏置程序”应用笔记	-

六、应用电路与评估 PCB

1. 应用电路

应用电路中的部分元件值如下：	元件	值
C1, C2	100 pF
C3, C4	1,000 pF
C5, C6	2.2 μF

2. 评估 PCB

评估 PCB 115556 的材料清单如下：	项目	描述
J1, J2	PCB 安装 SRI K 连接器
J3 - J5	DC 引脚
C1, C2	100 pF 电容，0402 封装
C3, C4	1,000 pF 电容，0603 封装
C5, C6	2.2 μF 钽电容
U1	HMC561LP3E x2 有源倍增器
PCB	115555 评估板

在实际应用中，最终应用所使用的电路板应采用适当的 RF 电路设计技术，信号线应具有 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，同时要使用足够数量的过孔连接顶部和底部接地平面。

综上所述，HMC561LP3/LP3E 是一款性能出色、应用广泛的 SMT 有源频率倍增器。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择和使用该器件，以实现最佳的系统性能。大家在使用类似频率倍增器时，有没有遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享交流。