原標(biāo)題：915MHz ISM無(wú)線電頻段，過(guò)溫管理功能1 W功率放大器性能評(píng)測(cè)

針對(duì)915MHz ISM無(wú)線電頻段，具備過(guò)溫管理功能的1W功率放大器，以下是對(duì)其性能的評(píng)測(cè)：

一、頻段與應(yīng)用背景

915MHz ISM（工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)）無(wú)線電頻段是由國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)為區(qū)域2（包括美洲、格陵蘭島和一些東太平洋群島）分配的免許可頻段。該頻段在短距離無(wú)線通信系統(tǒng)中頗受歡迎，且對(duì)應(yīng)用和占空比沒(méi)有任何限制。其常見(jiàn)用途包括業(yè)余無(wú)線電、監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)以及射頻識(shí)別（RFID）。

二、功率放大器性能

1. 核心組件：

• 采用ADI公司的兩級(jí)RF功率放大器ADL5605，該放大器的工作頻率范圍為700MHz至1GHz，能夠覆蓋915MHz ISM頻段。

• ADL5605的典型增益為23.0dB，最小噪聲系數(shù)為4.7dB，具有較高的性能表現(xiàn)。

2. 信號(hào)鏈與濾波器：

• 電路的RF輸入信號(hào)通過(guò)表面聲波（SAW）濾波器，將驅(qū)動(dòng)放大器的輸入限制在902MHz至928MHz頻段內(nèi)。

• SAW濾波器的典型最大插入損耗為2.9dB，端接阻抗為50Ω，有助于確保信號(hào)的完整性。

3. 阻抗匹配與布局：

• 對(duì)于915MHz ISM頻段，ADL5605的RFIN引腳上不需要外部匹配元件。

• 使用微帶線作為電感，并連接一個(gè)額外的串聯(lián)電感和一個(gè)并聯(lián)電容，即可將RFOUT引腳匹配至50Ω。

• 元件的正確布局對(duì)于匹配至關(guān)重要，通過(guò)仿真得到的建議元件間距值有助于優(yōu)化電路性能。

4. 增益與相位噪聲：

• 在915MHz的中心頻率下，該電路實(shí)現(xiàn)了20dB的增益，輸入和輸出回波損耗分別大于11dB和6dB。

• 該系統(tǒng)的相位噪聲很低，在10kHz和100kHz的頻率偏移時(shí)，相位噪聲值低于-110dBc/Hz；在1MHz和10MHz的頻率偏移時(shí)，相位噪聲值分別低于-130dBc/Hz和-140dBc/Hz。

5. 輸出功率與輸入功率關(guān)系：

• 在大約11dBm的輸入電平下，該電路實(shí)現(xiàn)了1W的最大輸出電平。

三、過(guò)溫管理功能

1. 溫度監(jiān)測(cè)與保護(hù)：

• 利用ADI公司的ADT6402溫度開關(guān)實(shí)現(xiàn)過(guò)溫管理功能，監(jiān)視板溫度并在達(dá)到設(shè)定的閾值時(shí)禁用放大器，以保護(hù)電路免受過(guò)熱損害。

• ADT6402的精度高，典型額定值為±0.5°C（最大值為+6°C），在整個(gè)額定溫度范圍內(nèi)都能保持高精度和線性度。

2. 溫度斷路點(diǎn)與遲滯設(shè)置：

• 通過(guò)S0、S1和S2引腳的狀態(tài)選擇ADT6402的溫度斷路點(diǎn)和遲滯。

• 由于ADL5605的散熱特性良好，建議將斷路點(diǎn)設(shè)置為至少95°C。

3. 散熱設(shè)計(jì)：

• 功率放大器在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量熱量，因此該設(shè)計(jì)特別注重散熱。

• EVAL-CN0522-EBZ設(shè)計(jì)有三層厚的接地層，并在ADL5605周圍和下方布置了多個(gè)散熱通孔，有助于降低放大器周圍的溫度。

四、電源管理

1. USB供電與電壓調(diào)節(jié)：

• CN-0522的電源通過(guò)microUSB端口供應(yīng)，并由LTM8045 μModule調(diào)節(jié)。

• LTM8045是一個(gè)小型、獨(dú)立的DC-DC轉(zhuǎn)換器，簡(jiǎn)化了穩(wěn)壓器電路設(shè)計(jì)。

2. 電流消耗與效率：

• 該設(shè)計(jì)在正常工作期間大約需要307mA電流，主要由ADL5605消耗。

• 但請(qǐng)注意，ADL5605在較高輸出電平下會(huì)消耗更多電源電流。

綜上所述，915MHz ISM無(wú)線電頻段、具備過(guò)溫管理功能的1W功率放大器在性能上表現(xiàn)出色，具有高增益、低相位噪聲、精確的過(guò)溫管理以及高效的電源管理等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使得該功率放大器在短距離無(wú)線通信系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。