【选型】射频收发芯片应用上选择低噪声放大器CHA1294-QAG，具有高增益、低噪声的优异特性

时间： 2019-10-01 来源：UMS

技术问答

36-44GHz极高频段毫米波通讯系统广泛的应用在军事和商业通讯领域，RF收发芯片做为其核心部件之一，是众多无线通信厂商设计关注的对象。RF收发芯片内部实现原理如图1所示，中频信号IF经过与本征信号（由VCO低噪声晶振提供）混频后，经过衰减器（Attenuator）阻抗匹配、驱动放大、功率放大后通过天线发送出去；接收时，电磁波通过天线转化成微弱的交流电流信号，经过高频低噪声放大器放大、下变频转换后成为中频IF信号，然后经过中频到基频转换后，最后送入数字运算单元（DSP）进行运算处理。

图1. 射频收发芯片内部原理框图

如上图所示，由天线接收电磁波转化的微弱交流电流需要经过放大器放大后才能被后级电路处理。由于射频电流微弱，放大器自身的噪声对信号的干扰会很严重，因此应选用噪声系数尽可能低的放大器减少自身噪声引入，同时放大器需要具有合适的增益和平坦的增益曲线，以保证信号在带宽范围内不发生畸变。针对此处的应用，笔者推荐UMS公司生产的CHA1294-QAG低噪声放大器，该放大器工作频率范围31~43.5GHz，噪声系数典型值2.5dB,线性增益典型值为14.0dB，是36~44GHz射频收发器件理想的低噪声放大器。产品外观如图2所示。

图2. CHA1294-QAG低噪声放大器

图3.CHA1294-QAG内部电路结构

CHA1294-QAG低噪声放大器应用简单，Pin2、6、11、16为Gnd管脚，Pin3为RF输入管脚，Pin 10为RF输出管脚；如图3所示，Pin15 (D1管脚)为第一级放大电路的提供漏极电压，Pin13( D2管脚)为第二级放大电路的提供漏极电压，D1、D2偏置电压典型值2V，最大值3V； Pin14 (G2管脚)为第二级放大电路提供栅极偏置电压，用于控制输出功率(在图3中X2二极管附近输入)，其值范围为-1.5~0.4V，其余管脚均未使用。在应用该芯片时，需要做好输入、输出阻抗匹配，以达到最优的效率，官方数据侧提供完整的Sij参数表，设计时可参考。（链接：CHA1294-QAG）

CHA1294-QAG低噪声放大器偏置电流典型值60mA,最大值110mA。输入回波损耗典型值15dB，输出回波损耗典型值16dB，回波损耗不足输入、输出功率的10%。输出功率1dB压缩点典型值11.5dBm，最大值12.3dBm，具有低损耗和高功率放大能力。三阶交调截取点IP3为典型值为23dBm，具有较高的线性度，可在高输入功率下正常工作。该器件具有优异的低噪声性能，噪声系数与频率关系曲线如图4所示。

图4. CHA1294-QAG噪声系数与频率关系曲线

从上图可见，该放大器在整个工作频率范围内（31~43.5GHz）噪声系数均在2.5附近，具有低噪声性能的同时且具有良好的稳定性。

CHA1294-QAG低噪声放大器采用pHEMT制造工艺，栅极长度0.1μm，采用穿过基板的通孔、空气桥以及电子束栅极光刻等先进的技术制造生产。同时，该器件符合RoHS环保标准，采用QFN4X4封装，不但尺寸小，而且具有更优的抗干扰性能。该器件存储温度范围-55~＋150℃，最大结温温度175℃，工作温度范围-40~＋85℃，可在苛刻的环境中应用。

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全部评论（1）

黑夜的平缓 Lv5. 技术专家 2019-11-25

高频能做到这样，已经很牛逼了！

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