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Small cell 隨著4G通信時代的到來，數據通信已取代話音成為運營商的主流業務。來自中國移動的一份報告稱，未來超過50%的業務將會發生在室內，因此運營商必須找到室內覆蓋的有效方法。在這樣的背景下，Small cell將會取代傳統的直放站，成為運營商解決網絡覆蓋的主流方案。 Avago Technologies(安華高科技)推出了一系列4W 高增益PA，可以簡化Small cell射頻前端的設計，同時實現良好的線性指標和可靠性。 圖1、Small cell射頻前端 Avago 高增益4W PA 表1、Avago 高增益4W PA Avago 高增益4W PA應用于Small cell射頻前端，可實現的優點： ? 高集成度，只需一顆PA即可解決發射鏈路的射頻放大； ? 輸入、輸出50歐姆全匹配，可節省大量射頻調試時間； ? 高達40dB左右的增益，無需推動級； ? 實現業界最佳的線性指標，線性輸出27dBm時ACPR可達到-50dBc； ? 全系列擁有一樣的封裝和管腳定義，輕松實現硬件平臺化。 Avago 高增益4W PA 設計指導 內部框圖 Avago MGA-43x28系列PA提供高達40dB的增益，內部集成了兩級或三級功放，該系列集成PA的內部框圖如下： 圖2、集成兩級功放的內部框圖 圖3、集成三級功放的內部框圖 MGA-43428 / 43828 / 43013內部集成了兩級功放，如圖2所示，因為在1GHz以下的頻段，兩級功放已經足以提供高達33dB左右的增益。MGA-43528/ 43628 / 43728 / 43003 / 43040 內部集成了三級功放，因為在2GHz左右的頻段，需要三級功放才能提供高達40dB左右的增益。 管腳定義以及應用電路 為了方便在硬件上實現平臺化，該系列PA使用相同的封裝和管腳定義。 MGA-43428/4382/43013的管腳定義如下圖： 圖4、兩級功放的管腳定義 MGA-43528/43628/43728/43003/43040的管腳定義如下圖： 圖5、三級功放的管腳定義 由以上的管腳定義圖可知，兩級功放與三級功放的區別只在于Vc1和Vd1。在做兼容性設計時，只需在Vc1和Vd1走線上各串聯一個0歐姆電阻，在使用三級功放時將該電阻焊上，使用2級功放時該電阻空貼，即可輕松實現一個PCB拓撲兼容所有的型號和頻段。 該系列PA內部集成了射頻匹配、漏壓供電電路、柵壓供電電路以及功率耦合電路，在電路設計時，外圍電路非常簡單，典型的應用電路如圖6所示。 圖6、應用電路 PCB Layout 設計 在射頻電路中，PCB Layout的設計往往會影響到射頻器件的性能，好的PCB Layout設計可以實現射頻器件的最佳性能并保證穩定性和可靠性，射頻功放尤其如此。 Avago 高增益4W PA在一個5×5mm的芯片中集成兩級/三級功放，提供高達40dB左右的增益，此類芯片在應用中，管腳間的隔離顯得尤為重要。在PCB Layout設計時一定要做好管腳之間的隔離，尤其是漏壓供電管腳。在射頻PCB板的設計中，我們一般通過拉遠距離、增加地面積、增加接地過孔等辦法來提高隔離度。 Avago 高增益4W PA 的PCB Layout建議如下： 圖7、芯片封裝建議 圖8、Vd走線建議 圖9、Vddbias旁路電容放置建議 對于Avago 該系列高增益PA來說，PCB Layout的好壞直接關系到器件能否實現datasheet中標稱的性能。如下圖就是一個非常完美的Layout，在應用中可以直接借鑒： 圖10、Avago 高增益4W PA Layout圖 TDD系統中的開關電時延 在TDD系統中，由于要頻繁地進行收發切換，因此射頻鏈路上的器件的開關電時延都必須達到一定要求。Avago 高增益4W PA可以實現足夠快的開關電時延，完全可以滿足TDD系統的要求。 圖11、Avago 高增益4W PA開關電時延 由圖11可知，只要柵壓電路的串聯電阻和旁路電容選擇合適，Avago 高增益4W PA的開關電時延可以達到0.2uS。 總結 Avago Technologies(安華高科技)一直為射頻領域提供高性能、高可靠性的器件。很多射頻工程師甚至在想到LNA(低噪聲放大器)的時候，就會想起Avago，其提供的LNA在業界領先幾十年并成為標桿。現在，Avago通過其高性能設計和集成能力推出高增益4W PA，這將給Small cell的射頻前端設計帶來極大便利。 |
