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6-2013

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HF-Praxis 6/2013

Bauelemente Bild 8: Der

Bauelemente Bild 8: Der obige Einheitlichkeits-Stabilitätsfaktor mu des symmetrischen LNA – sowohl als Modell als auch im Test – deutet auf eine ungewöhnliche Stabilität hin. Die natürliche Eigenstabilisierung einer symmetrischen Topologie wurde bewiesen, obwohl die einzelnen Verstärker (SGL) über 6 ~18 GHz potenziell instabil waren. dieses neuen Designs können kleinere und leistungsfähigere symmetrische LNAs für Mastverstärker entwickelt werden. Vor einiger Zeit wurden Balunfreie Verbindungen symmetrischer Antennen mit symmetrischen LNAs vorgeführt [18- 19]. Da der Wegfall des Balun Kosten- und HF-Verluste verringern kann, bleibt die spannende Frage, welche Kosten-Vorteile das hoch integrierte MMIC aus diesem Artikel einer Applikation bringen kann. Danksagungen Der Autor dankt Zulfa für das Bauteile-Design, M. D. Suhaiza und S. Punithevati für den Prototyp-Aufbau, S. A. Asrul für das Lektorat und dem Management von Avago Technologies für die Genehmigung der Veröffentlichung dieser Arbeit. Anaren Communications (Suzhou) stellte die Koppler kostenlos zur Verfügung. Referenzen [1] M. Eisele, R. S. Engelbrecht, and K. Kurokawa, “Balanced Transistor Amplifiers for Precise Wideband Microwave Applications,” IEEE Int. Solid-State Circuits Conf., Feb. 1965. [2] R. S. Engelbrecht and K. Kurokawa, „A Wideband Low Noise L-Band Balanced Transistor Amplifier,“ Proc. IEEE, vol. 53, no.3, pp. 237-247, Mar. 1965. [3] S. C. Cripps, RF power amplifiers for wireless communications, Norwood, MA: Artech House, 1999, section. 10.2 “Balanced amplifiers”. Tabelle 3: Diese Untersuchung zeigt die Vorteile gegenüber symmetrischen LNAs im gleichen Frequenzbereich. Die Eingangsanpassung ist absolut die beste. Es wird der höchste Gain von allen Single-Stage-Designs erzielt. Die Rauschleistung ist eine der niedrigsten unter den Prozessen im mittleren Kostenbereich: z.B. Gate-Länge mehr als 15 µm. Der OIP3 ist der höchste unter allen Entwicklungen, die 0,6 W DC oder weniger verbrauchen. Bild 9: Gemessener OIP3 der symmetrischen (BAL) und einzelnen (SGL) Verstärker. [4] J. S. Mandeep and H. Abdullah, “A compact, balanced low noise amplifier for WIMAX base station applications,” Microwave J., Nov. 2010. [5] A. F. Osman and N. Mohd. Noh, “A design for SDR radio using balanced amplifier topology,” 4th Asia Symp. Quality Electronic Design, 2012. [6] Avago Technologies application note 5475, “MGA-634P8 GaAs ePHEMT MMIC,” [Online] Available: http://www.avagotech.com [7] J. Madden, “Low voltage operation of GaAs power amplifier,” Microwave J., Sep. 2006, pp. 130-134. [8] Anaren product specification, “X3C19P1-03S hybrid coupler,” Rev. D, [Online] Available: http://www. anaren.com [9] Avago Technologies application note 1281, “A High IIP3 Balanced Low Noise Amplifier for Cellular Base Station Applications Using the Enhancement Mode PHEMT ATF-54143 Transistor and Anaren Pico Xinger 3 dB Hybrid Couplers,” [Online] Available: http://www.avagotech.com [10] I. Piper, S. Seward, A. Ward, H. P. Hostergaard and S. Tozin, “Balanced LNA suits cellular base stations,” Microwave & RF, Apr. 2002, pp. 70-80. [11] T. Chong, “A Low-Noise, High-Linearity Balanced Ampli- 30 hf-praxis 6/2013

Bauelemente Bild 10: Gemessener 1-dB Gain-Kompressionspunkt im Vergleich zur Frequenz für den symmetrischen LNA (BAL) und seine einzelnen (SGL) Verstärker. fier in Enhancement-mode GaAs pHEMT Technology for Wireless Base-Stations,” Proc. Eur. Microwave Conf., Paris, Oct. 2005. [12] T. Chong and S. Rendava, “Design and Performance of a 1.6-2.2GHz Low-Noise, High Gain Dual Amplifier in GaAs E-pHEMT,” Asia Pac. Microwave Conf., Suzhou, China, Dec. 2005 [13] Avago Technologies Technologies application note 5442, “LNA Design with the MGA- 17516 Matched Pair, Low Noise Amplifier,” [Online] Available: http://www.avagotech.com [14] Ommic product specification, “CGY2105XHV Dual Ultra Low Noise High IP3 Amplifier,” [Online] Available: http:// www. ommic.com. [15] Ommic product specification, “CGY2106XHV Dual Ultra Low Noise High IP3 Amplifier,” [Online] Available: http:// www. ommic.com. [16] B. Jensen, “Build LNAs with an integrated approach,” Microwave & RF, Dec. 2002. [17] X. Y. Gao, W. K. Xie, L. Tang, „Optimum design for a low noise amplifier in S-band „, Journal of Electronic Science and Technology of China, vol.5, no.3, pp. 234-237, Sep. 2007. Autor CHIN-LEONG LIM designs RF and microwave circuits using PIN and Schottky diodes, discrete transistors, and MMICs at Avago Technologies in Penang, Malaysia. Prior to 1997, he designed broadcastband receivers and performed EMC/EMI pre-compliance testing at Robert Bosch, Penang. He is a senior member of IEEE and he received a B.Tech. (Hons.) degree in electrical engineering from Universiti Teknologi Malaysia, Kuala Lumpur, in 1990. AWR ® , der Innovationsführer bei Hochfrequenz-EDA-Soft ware, liefert Software, welche die Ent wick lung von High- Tech-Produkten beschleu nigt. Microwave Office ® für die Entwicklung von MMICs, Modulen und HF-Leiterplatten AXIEM ® für 3D-Planar- Laden Sie eine KOSTENLOSE 30-Tage- Testversion herunter und über zeugen Sie sich selbst. www.awrcorp.com Elektromagnetik-Analyse Mit AWR als Ihre Hochfrequenz- Analog Office ® für das Design von Design-Plattform können Sie neu ar tige, RFICs preiswerte Produkte schneller und zuverlässiger Visual System Simulator für die ent wickeln. Konzeptionierung von Kommu ni ka- info@awrcorp.com tionsarchi tek turen AWR +49 89 4111 23 702 hf-praxis Finden Sie 6/2013 heraus, was AWR für Sie Germany 31 tun kann:

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