针对2242.2GHz DECT无绳电话优化MAX4 PA

本应用笔记的主要目的是提供MAX2242在非线性工作下的整体性能总结。本文提供了MAX2242的详细优化程序，以帮助功率放大器（PA）设计人员将PA从A类偏置（用于线性工作）调整为A/B类偏置（饱和模式）。本文是PA工程师应用MAX2242的有用设计工具，以尽可能高的性能和最低的物料清单（BOM）成本实现无绳电话应用的设计目标。

介绍

MAX2242低压线性功率放大器（PA）最初设计用于2.4GHz ISM频段无线局域网应用。MAX2242 PA具有额外的PA偏置调谐和输出匹配网络优化功能，非常适合2.4GHz DECT（数字欧洲无绳电话）的非线性工作。

MAX2242 PA由三级功率放大器、功率检测器、电源管理电路和关断引脚组成。上述所有特性使PA设计人员能够自由地满足无绳电话应用中的各种系统设计要求。此外，MAX2242 PA具有外部偏置控制引脚。通过使用外部DAC（数模转换器），可以在较低的输出功率水平下降低电源电流，同时确保尽可能高的平均效率。

将MAX2242与MAX2644 LNA（低噪声放大器）级联产生增益优于34dB的PA，并在发送级和VCO之间提供30dB隔离。这大大降低了DECT手机中使用的时分双工（TDD）操作的频移调制（FSM）系统中的VCO牵引效应。

本应用笔记的主要目的是提供MAX2242在非线性工作下的整体性能总结。提供MAX2242的详细优化程序，帮助PA设计人员将PA从A类偏置（线性工作）调整为A/B类偏置（饱和模式）。本文是PA工程师应用MAX2242的有用设计工具，以尽可能高的性能和最低的物料清单（BOM）成本实现无绳电话应用的设计目标。

测试结果

在VCC = 3.6V和RF输入功率= +4dBm时，MAX2242能够提供+26dBm输出功率，采用290mA电源电流（效率为38%）和71mA空闲电流。

MAX2242采用MAX2644 LNA，在VCC_PA = 3.6V、VCC_Buffer = 2.7V、PIN = -8dBm时，系统提供+26.15dBm的RF输出功率，总电源电流为310mA，与MAX2644反向隔离30dB。

一般测试条件

所有测试均在室温下进行。

测试信号：CW音

PA空闲电流：71mA

VCC_MAX2242 （PA）： 3.6V

VCC_MAX2644 （LNA）： 2.7V

POUT： +26.0分贝

工作台设置框图

图1.设置图。

测试结果

图2.MAX2242 PA输出功率和增益与输入功率的关系 VCC = 3.6V，频率 = 2450MHz，TA = +25°C。

图3.MAX2242 PA电源电流和效率与输入功率的关系 VCC = 3.6V，频率 = 2450MHz，TA = +25°C。

图4.MAX2242 PA输出功率和增益与频率的关系 VCC = 3.6V，引脚 = 4dBm。

图5.MAX2242 PA电源电流和效率与频率的关系 VCC = 3.6V，引脚 = 4dBm。

图6.MAX2242 + MAX2644级联POUT和效率与引脚VCC_PA = 3.6V，VCC_Buffer = 2.7V，频率= 2450MHz。

图7.MAX2242 + MAX2644级联POUT和效率与频率的关系VCC_PA = 3.6V， VCC_Buffer = 2.7V， PIN = -8dBm。

针对非线性工作优化MAX2242的步骤

确定以下设计规范：

输出饱和功率电平（分贝m）

输入功率电平 （dBm） 和所需的 PA 增益

PA 效率

使用MAX2242标准评估板。将偏置控制引脚连接到电源。

为MAX2242 PA供电。

为 PA 提供所需的输入电源。在本应用笔记中，我们使用+4dBm作为所需的输入功率。

调整偏置控制电压，直到达到所需的输出功率，或使用固定输入功率调整最大可用输出功率。

记录以下设计参数：
VBIAS - 偏置控制电压
ICC - 电源电流
IIDLE - 关闭输入电源，并记录 Icc
POUT_SAT - 增加输入功率，直到MAX2242输出达到深度饱和，并记录RF输出功率电平

V偏见- 偏置控制电压

我抄送- 电源电流

我怠- 关闭输入电源，并记录ICC

POUT_SAT- 增加输入功率，直到MAX2242输出达到深度饱和，并记录RF输出功率电平

通过滑动电容的位置或改变电容的电容来调整MAX2评估板上的输出关断电容（C2242）。通过调整，输出关断电容C2，PA饱和输出功率以及增益和效率也会改变。在MAX2242中，通过调整输出匹配和偏置控制电压，在最大饱和输出功率、增益和效率之间始终需要设计权衡。找出MAX2242的最小可用输入功率对于确定增益要求至关重要。

重复步骤 5 到步骤 7，直到满足所需的设计规范。

断开 V偏见.根据优化性能的空闲电流，改变R1和R2的值（相同的电阻），直到空闲电流与提供偏置控制电压时相同。

注：在2.4GHz至2.5GHz的工作频率范围内，MAX2242能够提供宽范围的饱和输出功率，效率高于38%。典型输出功率范围为+22dBm至+27dBm，以实现最佳工作。

审核编辑：郭婷