MAX2655 GPS LNAの安定性の測定

要約

MAX2655は、1575MHzのGPS周波数において動作し、14.1dBの利得と1.45dBのノイズ指数を達成しており、8.3mAしか消費しません。MAX2655は、高入力IP3で設計されており、セルラパワーアンプがGPSレシーバに漏れるようなセルラアプリケーションでの動作を向上するものです。MAX2655は本質的に安定したデバイスです。安定度係数Kとデルタを測定し、その結果を記します。

追加情報：

はじめに

高3次インターセプトポイント(IP3)の低ノイズアンプ(LNA) MAX2655は、GPSでのアプリケーション用に設計されたものです。MAX2655は、50Ωのオンチップ内部出力マッチングを実装しているので、外付けのマッチング部品は不要です。MAX2655のシャットダウン機能により、動作電流は0.1µAに低減され、外部電源スイッチは不要となります。

MAX2655は、1575MHzのGPS周波数において動作し、14.1dBの利得と1.45dBのノイズ指数を達成し、8.3mAしか消費しません。MAX2655は、高入力IP3で設計されており、セルラパワーアンプがGPSレシーバに漏れるようなセルラアプリケーションでの動作を向上するものです。

MAX2655のIP3は、1個の外付けバイアス抵抗(R_BIAS)によって調整可能で、特定のアプリケーションに合わせて消費電流を最適化することができます。

MAX2655は、+2.7V～+5.5Vの単一電源で動作し、小型6ピンSC70パッケージで利用可能です。

MAX2655は本質的に安定したデバイスです。以下の図に示すように安定度係数Kとデルタを測定しました。利用可能な単方向トランスデューサの最大利得を図11と図12に示します。これは、入力と出力がマッチングしたときに利用できる最大利得です。

測定のセットアップ

MAX2655評価キット¹を使用し、V_CC = 3V、I_CC = 8.3mA、R_BIAS = 511Ωに設定しました。MAX2655のプリント基板(PCB)は、厚さ10ミル(0.254mm)で誘電率が4.6の1オンス銅の層をFR4上に形成したものです。MAX2655評価キットを変更し、入力トレース、出力トレース、および入力マッチング回路を取り除いています。

Sパラメータ測定は、SOLT (Short、Open、Load、Through)キャリブレーションで較正したヒューレットパッカード社の8753ベクトルネットワークアナライザ(VNA)を用いて実施しました。VNAとMAX2655アンプ間の接続には、カスケードマクロテック社の250umピッチFPC (固定ピッチ対応)のGS (グランド/信号)ウェハープローブを使用しました。これらのプローブを使用して高度な再現性²を実現しました。カスケードマクロテック社のインピーダンス標準基板103-726を標準としてSOLTで使用しました。プローブは、入力(ピン3)と出力(ピン6)上に直接配置しました。VNAは、-30dBm入力電力用に設定し、500MHz～3.7GHzまで掃引しました。

図

図1. デルタ対周波数

図2. K対周波数

図3. S21対周波数

図4. S11対周波数

図5. S12対周波数

図6. S22対周波数

図7. 入力リターン損失対周波数

図8. 出力リターン損失対周波数

図9. 不整合利得対周波数

図10. アイソレーション対周波数

図11. 最大利得と不整合利得対周波数

図12. 利得とリターン損失対周波数

周波数表

注

MAX2654/MAX2655/MAX2656評価キットのデータシート
E. GodshalkおよびG. Sundberg ｢Characterization of Surface Mount Components at Microwave Frequencies Using Wafer Probes｣第53回ARFTG会議ダイジェスト、1999年6月18日、131～138ページ

参考資料

Tri T. Ha, ｢Solid-State Microwave Amplifier Design｣, John Wiley & Sons, New York, 1981, Chapter 2 pp. 34-37.
Marion Lee Edwards and Jeffrey H. Sinsky, ｢A new Criterion for Linear 2-Port Stability Using a Single Geometrically Derived Parameter｣, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 40, No. 12, pp. 2303-2311, Dec. 1992.
MAX2654/MAX2655/MAX2656のデータシート
Cascade Microtech
Impedance Standard Substrate Data Sheet