MAX2046高增益矢量乘法器技术手册

概述
MAX2045/MAX2046/MAX2047低成本全集成矢量乘法器用来改变RF信号的幅值与相位。各款器件分别为UMTS (MAX2045)、DCS/PCS (MAX2046)或蜂窝/GSM (MAX2047)频段而优化。这些器件都具有差分RF输入与输出。

MAX2045/MAX2046/MAX2047通过差分I/Q放大器提供矢量调节。I/Q放大器可以与电压和/或电流型数模转换器(DAC)接口。电压输入端针对与电压模式DAC接口而设计，而电流输入端针对与电流模式DAC接口而设计。对于使用单端电压型DAC的应用，还准备了内部2.5V参考电压。这些器件适用于CDMA、多载波CDMA、cdma2000?，以及WB-CDMA等应用。

MAX2045/MAX2046/MAX2047工作在4.75V至5.25V单电源下。所有器件都采用紧凑的5mm x 5mm，32引脚薄型QFN底盘裸露的封装。
数据表：*附件：MAX2046高增益矢量乘法器技术手册.pdf

应用

• 波束成型应用
• 射频抑制环路
• 射频幅度与相位调节
• UMTS/PCS/DCS/蜂窝/GSM基站前馈与预校正功放

特性

• 多种RF工作频段
  • 2040MHz至2240MHz (MAX2045)
  • 1740MHz至2060MHz (MAX2046)
  • 790MHz至1005MHz (MAX2047)
• ±0.2dB增益平坦度
• ±1°相位平坦度
• 3dB控制带宽为260MHz
• 15dBm输入IP3
• 15dB增益控制范围
• 连续的360°相位控制范围
• 对连续相位有6.5dB最大增益
• 为单端电压模式工作提供片上参考
• 800mW功耗
• 节省空间的5mm x 5mm薄型QFN封装
• 5V单电源

引脚配置/框图

引脚描述

典型工作特性

使用差分电流和电压模式DAC的典型工作电路

片上参考电压

片上提供2.5V参考电压，用于单端控制模式。将REFOUT连接到V12和VQ2，可为电压输出提供稳定的参考电压。该引脚等效输出电阻约为800Ω。REFOUT能够提供1mA电流，电压降小于10mV。

应用信息

射频单端工作模式

射频输入阻抗为50Ω差分输入，可用于单端工作模式。射频输出阻抗为300Ω差分输入到芯片内部。外部低损耗4:1巴伦将此阻抗转换为50Ω单端输出（见图1和图2）。

偏置电阻

偏置电阻值（280Ω）在工厂已进行优化校准。此值在表征过程中不应调整。如果280Ω（±1%）电阻不易获取，可用280Ω标准电阻（±5%）替代，但这可能会导致部件间电流变化更大。

切换速度

控制输入典型3dB带宽为260MHz。此带宽使器件能够非常快速地改变增益/相位。切换速度图表（见典型工作特性）试图捕捉控制输入对乘法器的控制能力。这些测量首先通过移除电容C4 - C7来降低驱动电容。用于采集所示曲线的MAX9602差分输出比较器，使用V11、V12、VQ1和VQ2。一个比较器输出连接到V11/VQ1，另一个连接到V12/VQ2。混频器输入由射频源驱动，输出连接到晶体探测器。切换信号产生一个波形，在矢量乘法器上产生±0.7V差分输入信号。此信号将信号从象限3（-0.7V情况，最大衰减）切换到象限1（+0.7V情况）。前后幅度（S21）在两个象限大致相同，但相位变化180°。

随着差分控制信号趋近于零，增益趋近于其最小值。这在测量典型工作特性时表现为，晶体探测器（包括来自制造商的上升时间误差，约8ns至12ns）的响应导致比较器（约500ps）和500MHz带宽示波器（用于测量控制和探测器信号）出现明显的上升时间误差。

布局问题

设计良好的印刷电路板是任何射频/微波电路的重要组成部分。保持射频信号线短，以尽量减少损耗、辐射和电感。为实现最佳性能，将接地引脚直接连接到封装底部露出的焊盘。该焊盘应通过多个过孔连接到电路板的接地层，以在射频/热传导路径上提供最佳性能。将器件底部露出的焊盘焊接到电路板露出的焊盘上。

电源旁路

为实现高频电压稳定性，为高频率引脚进行适当的电源旁路至关重要。通过10nF和22pF（MAX2047为47pF）电容对Vcc引脚进行旁路。尽可能将高频电容靠近器件放置。

露出焊盘的射频热特性考量

32引脚薄型四方扁平无引脚（QFN）封装的EP为安装集成电路的印刷电路板提供了低热阻路径。此外，EP为器件提供了低电感射频接地路径。建议将EP直接连接到印刷电路板的接地层，可通过镀通孔阵列实现。

焊接过孔到接地层对于正确散热也至关重要。尽可能使用实心接地层。