最新33射频功率放大器电路设计实例汇总

③ 接地 所有MGA83563的外围元器件的布局以MGA83563的引
脚焊盘为核心。 适当的接地才能保证电路得到最好的性能和维持器件
工作的稳定性。MGA83563全部的接地引脚端通过通孔 被连接到PCB背面的RF接地面。每一个通孔将被设置 紧挨着每个接地引脚，以保证好的RF接地。使用多个 通孔可进一步最小化接地路径的电感。 接地引脚端的PCB 焊盘在封装体下面没有连接在一起， 以减少连接到多级放大器的接地引脚端，从而减少级 间不需要的反馈。每个接地引脚端都应该有它独立的 接地路径。注意，PCB导线应尽量不要设计隐藏在芯片 封装下面。
CGB240内部结构方框图如图3.3.2所示，芯片内部包 含有2级放大器。
图3.3.2 CGB240 内部结构方框图 CGB240使用微带线（TRL）匹配的蓝牙射频功率放大器电路 和印制板图（PCB），如图3.3.3所示，在PCB中，VC1和VC2 连接在一起，VCtr1和VCtr2连接在一起。元器件参数见表3.3.3 。CGB240使用的分立元件匹配的蓝牙功率放大器电路和印制 板图如图3.3.4所示，元器件参数见表3.3.4。
图3.3.3 CGB240使用微带线匹配的蓝牙功率放大器电路和印制板图
图3.3.4 CGB240使用分立元件匹配的蓝牙功率放大器电路和印制板图
3.3.3 基于HPMX3003的1.5～2.5GHz
LNA/开关/功率放大器电路
HPMX3003的内部包括一个低噪声放大器（LNA）、一个 GaAs（砷化镓）MMIC（单片式微波集成电路）开关和 一个功率放大器。HPMX3003的每一个部分都能单独使 用，既能作为“射频前端”，也能作为功率级，还可应 用于PCS、无线电话系统、无线局域网和ISM频带扩频系 统的无线电收发器中。
VCC通过电感线圈L2连接在漏极上，电感线圈的电源端
被旁路到地。这个级间电感线圈用来完成在第一级放
大器和第二级放大器之间的匹配。电感线圈L2的数值 取决于MGA83563特定的工作频率，L2的数值可以根据 工作频率选择。电感L2的数值也与印制电路板材料、
厚度和RF电路的版面设计有关。
图3.3.1 900MHz/1.9GHz/2.5GHz的功率放大器电路和元器件布局图
④ 散热
MGA83563的直流功率消耗为0.5W，已接近SOT-363 的超小型封装的极限。因此，必须非常小心地对 MGA83563进行充分散热。推荐使用一个有较多通孔的 较薄的PCB，并在通孔上镀上较厚的金属层，以提供更 低的阻值和更好的散热条件。
不推荐使用0.031英寸厚的电路板，理由是在散热和电 气特性上存在问题。
3.3.2 基于CGB240的蓝牙功率放大器电路
CGB240是一个蓝牙射频功率放大器，其符合IEEE 802.11b标准，可以应用于蓝牙（1级）、家庭RF、 WLAN、无绳电话、2.4～2.5GHz ISM频带等无线系统 中。
CGB240采用单电源供电，工作电压范围为2.0～5.5V，
当电源电压VCC=3.3V时，输出功率Po为23dBm，电流
为40～160mA，CGB240总的功率增加效率（PAE）为 50％，采用4级模拟功率控制。在低功率模式，具有高 的PAE，可以达到16dBm/30％。输出功率可通过一个 模拟控制电压（VCTR）来调整。CGB240采用简单的 外部输入、级间和输出匹配电路，并具有高的谐波抑 制能力（典型值>35dBc）。 CGB240采用TSSOP-10封装，引脚功能见表3.3.2。
电源电压通过引脚6加到第二级FET的漏极，并与RF输
出连接。电感L3（RFC）被用来隔离RF输出信号到直流 电源去，并在电感RFC的电源端加一个旁路电容C4滤 去高频信号。在输出端的隔直电容C3防止电源电压加
到下一级电路。
为了防止输出功率的损耗，在工作频带上电感RFC的值 （即电抗）为几百欧姆。在更高的工作频率时，可以
33射频功率放大器电路设计实 例
一个覆盖900MHz/1.9GHz/2.5GHz的功率放大器电路和 元器件布局图如图3.3.1所示，元器件参数见表3.3.1。 电路是组装在0.031英寸的FR-4印制板上。C5（1000pF）
是旁路电容器，用来消除加在与VCC连接的电源线上的
级间反馈。
MGA83563第一级FET的漏极连接到引脚1，电源电压
① PCB版面MGA83563封装引脚焊盘的尺寸
建议采用推荐使用的微型SOT-363（SC-70）封装的印 制电路板引脚焊盘。该设计提供大的容差，可以满足 自动化装配设备的要求，并能够减少寄生效应，保证 MGA83563的高频性能。
② PCB材料的选择
对于频率为3GHz的无线应用来说，可选择型号为FR-4 或G-10印制电路板材料，典型的单层板厚度是0.020～ 0.031英寸，多层板一般使用电介质层厚度在0.005～ 0.010英寸之间。更高的频率应用例如5.8GHz，建议使 用PTFE/玻璃的电介质材料的印制电路板。
MGA83563的输出阻抗内部匹配为50，容易与负载阻 抗匹配。可以采用一个并联的电容和串联的传输线组 成的一个匹配网络，匹配输出为50。
MGA83563内部的输入阻抗匹配对很多应用都是很适合 的。如果需要改善输入回波损耗，需要一个更好的输 入匹配的话，只需要简单地串联一个电感即可。
在设计MGA83563印制电路板的时候，PCB版面设计应 综合考虑电气特性、散热和装配。
使用一条高阻抗的传输线（/4）代替。
因为MGA83563中两级放大器都是使用同一个电源，为 了防止从RF输出级到第一级的漏极之间的电源线产生 的反馈，应确保RF输出级到第一级的漏极之间的电源 线有非常好的旁路。否则，电路将变得不稳定。
连接到MGA83563的RF输入（引脚3）是直流接地电位。 在MGA83563的输入端，可以不使用隔直电容，除非有 一个DC电压出现在输入端。
HPMX3003的LNA利用GaAs的低噪声特征，可构成一个 匹配的宽带放大器，Leabharlann Baidu有13dB的增益，2.2dB的噪声系 数；HPMX3003的开关为线性操作并提供+55dBm的IP3； HPMX3003的功率放大器产生高达27.5dBm的输出功率， 功率增加效率PAE为35％。HPMX3003采用微型SSOP-28 封装。