在这些年的WiFi产品开发中,接触了多种型号的射频功率放大器(以下简称PA),本文对WiFi产品中常用的射频功率放大器做个汇总,供读者参考。本文中部分器件型号是Frontend Module,即包含内PA,LNA,Switch,按不同厂牌对PA进行介绍,按照厂牌字母顺序进行排列。
ANADIGICS
ANADIGICS成立于1985年,率先开创制造高容量、低成本、高性能的砷化镓集成电路(GaAs ICs)。ANADIGICS是领先世界的通信产品供应商。ANADIGICS为不断发展的无线宽带与无线通信市场,设计、制造射频集成电路(RFIC)解决方案。公司创新的高频率RFIC,能使通信设备制造商提高整体系统性能、减少产品的体积及重量、提高电源效率、提高稳定性、并降低制造成本及制程时间。
Part Number |
Frequency |
Supply(V) |
Gain |
P1dB |
EVM @ 54Mbps |
AWL6951 |
b/g: 2.4 – 2.5 |
3.3 |
b/g: 32 |
b/g:27 |
g: 2.9% @ +20 dBm |
a: 4.9 – 5.9 |
a: 29 |
a:26.5 |
a: 3.3% @ +19 dBm |
AWL9224 |
2.4 – 2.5 |
3 – 3.6 |
32 |
27 |
b: meets ACPR @ +23 dBm |
g: 3.0% @ Pout = +20 dBm |
AWL9555 |
4.9 – 5.85 |
3.3 |
29 |
26 |
-33 dB @ Pout = +19 dBm |
-36 dB @ Pout = +5 dBm |
AWL6153 |
2.4 – 2.5 |
3 – 5 |
29.5 |
28 |
2.5% @ Pout = +21 dBm |
30.5 |
31 |
3% @ Pout = +25 dBm |
AWL6950 |
2.4 – 2.5 |
3 – 3.6 |
b/g: 32 |
25 |
g: 2.7% @ +20 dBm |
4.9 – 5.9 |
a: 33 |
a: 3.6% @ +1 |
本文仅给出ANADIGICS的最高规格WiFi PA AWL6153的性能指标,如下图。
Avago
这是一家从Agilent(现拆分为Agilent + Keysight)中分离出来的半导体公司,拥有 50 年的技术创新传统。多年来,Avago开发出丰富的产品和受知识产权保护的产品组合,这些成就使Avago能够在所服务的市场中脱颖而出,并占据领导地位。在WiFi产品设计中,Avago的PA市场份额相对较少。
Part Number |
Frequency (GHz) |
Bias Condition |
Gain |
PSAT (dBm) |
MGA-22003 |
2.3-2.7 |
5V@500mA |
35 |
32 |
MGA-25203 |
5.1-5.9 |
5V@425mA |
30 |
30 |
显而易见,MGA-22003适用于2.4GHz频段,MGA25203适用于5GHz频段。笔者在几年前曾经使用Atheros AR9280 + MGA25203设计过一款5GHz中等功率无线网卡,测试发现MGA25203的性能还是相当不错的,正如其Datasheet中所描述的一样。
EPICOM
EPICOM是由知名企业及创投公司集资,结合优秀研发团队,致力于设计、开发、整合无线通讯射频前端组件与模块,协助系统厂商获得竞争力的无线射频前端解决方案。EPICOM为无自有晶圆厂的无线通讯集成电路与射频前端模块设计公司(Fabless IC & RF Front-end Module Design House) 。EPICOM已顺利取得SGS核发的ISO9001:2000生产管理、销售与研发设计认证。
Part Number |
Frequency |
Gain |
Output Power |
EPA2414A |
2.4 – 2.5 |
25 |
3% EVM at Pout=+18 dBm |
EPA2018A |
2.4 – 2.5 |
33 |
3% EVM at Pout=+26 dBm |
PA5305 |
4.9 -5.9 |
20.5 |
3% EVM at Pout=+14dBm |
本文仅给出EPICOM的最高规格WiFi PA EPA2018A的性能指标,如下图。
Hittite
Hittite Microwave 面向技术要求严苛的射频 (RF) 微波和毫米波应用,设计和开发高性能集成电路、模块和子系统。这些应用包括蜂窝、光纤和卫星通信,以及医学及科学成像、工业仪表、航空航天和防务电子。凭借近30年的经验和创新实践,Hittite 在模拟、数字和混合信号半导体技术领域有着深厚的积淀,从器件级到完整子系统的设计和装配,覆盖面十分广泛。 Hittite Microwave于2014年被Analog Devices, Inc.(ADI)收购合并。但笔者还是更喜欢Hittite作为射频微波器件的名称,所以暂不更改称呼^_^。
笔者本人并没用用过Hittite的WiFi PA,倒是用过其他频段Gain Block和PA,查找其官方网站,似乎也只有一款PA适用于WiFi行业,HMC408,其性能如下。
Microchip
Microchip(2010年收购了SST)是全球领先的单片机和模拟半导体供应商,为全球数以千计的消费类产品提供低风险的产品开发、更低的系统总成本和更快的产品上市时间。
Mircrochip的WiFi PA常见于Mediatek(Ralink)的参考设计。
Product |
Gain |
Linear Power |
Voltage |
Frequency |
SST12CP11 |
34 |
25 |
3.0 – 5 |
2.4 – 2.4 |
SST12CP11C |
37 |
25 |
4.0 – 5.5 |
2.4 – 2.5 |
SST12CP12 |
34 |
25 |
3.0 – 5.0 |
2.4 – 2.5 |
SST12CP21 |
37 |
25 |
4.0 – 5.5 |
2.4 – 2.5 |
SST12CP33 |
39 |
25 |
4.0 – 5.5 |
2.4 – 2.5 |
SST12LP07 |
29 |
19.5 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP07A |
28 |
20.5 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP07E |
30 |
20 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP08 |
30 |
20 |
2.75 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP08A |
29 |
20.5 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP14 |
30 |
20 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP14A |
29 |
21 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP14C |
32 |
20 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP14E |
23 |
19 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP15 |
35 |
23 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP15A |
32 |
22 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP15B |
32 |
22 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP17A |
28 |
17.5 |
2.75 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP17B |
26 |
19 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.5 |
SST12LP17E |
29 |
18 |
2.75 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP18E |
25 |
18 |
2.7 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP19E |
25 |
19.5 |
2.75 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP20 |
30 |
18 |
3 – 4.2 |
2.4 – 2.5 |
SST12LP22 |
27 |
19 |
2.75 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LP25 |
27 |
19 |
2.75 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST11CP15 |
25.5 – 28.5 |
18.5 / 21 |
3.0 – 5.0 |
5.0 – 5.9 |
SST11CP15E |
26 – 29 |
17.5/19.5 |
3.0 – 5.0 |
4.9 – 5.9 |
SST11CP16 |
30 |
21.5 |
3.0 – 5.0 |
5.1 – 5.9 |
SST11CP22 |
31 |
20 |
3.0 – 5.0 |
5.1 – 5.9 |
SST11LP12 |
28-34 |
20 |
3.0 – 4.2 |
5.0 – 5.9 |
SST11LF04 |
30 |
18 |
3.0 – 5.0 |
4.9 – 5.9 |
SST11LF05 |
28 |
17 |
3.0 – 5.0 |
4.9 – 5.9 |
SST11LF08 |
28 |
17 |
3.0 – 5.0 |
4.9 – 5.9 |
SST12LF01 |
29 |
19 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LF02 |
29 |
18.5 |
3.0 – 4.2 |
2.4 – 2.4 |
SST12LF03 |
28 |
19 |
3 – 4.2 |
2.4 – 2.5 |
SST12LF09 |
24 |
17 |
3.0 – 5.0 |
2.4 – 2.5 |
不难看出,Microchip的WiFi PA以低功率为主,仅在2.4GHz频段有几颗中等功率的型号。不得不说,Mircochip 的PA命名方式让笔者感到困惑,很难从型号本身猜到其性能指标。本文给出笔者曾经用过的SST12CP11的性能指标,如下图,还是很不错的。
Microsemi
Microsemi Corporation总部设于加利福尼亚州尔湾市,是一家领先的高性能模拟和混合信号集成电路及高可靠性半导体设计商、制造商和营销商。Microsemi的产品包括独立元器件和集成电路解决方案等,可通过改善性能和可靠性、优化电池、减小尺寸和保护电路而增强客户的设计能力。Microsemi公司所服务的主要市场包括植入式医疗机构、防御/航空和卫星、笔记本电脑、监视器和液晶电视、汽车和移动通信等应用领域。Microsemi在发展过程中收购了多家公司,包括熟知的Actel,Zarlink,Vitesee。Microsemi的WiFi PA产品线型号较多,也多次出现在Atheros早期的参考设计中,近期的参考设计就很少出现了。
Microsemi WiFi Frontend Module
Part Number |
Freq (GHz) |
Vin (V) |
Iq (mA) |
PA |
LNA |
Switch |
Gain |
Pout (dBM) |
Pout (dBM) |
Gain |
Noise |
IP3 |
(dB) |
@ 3% EVM |
@ 1.8% EVM |
(dB) |
(dB) |
(dBM) |
LX5541LL |
2.4 |
3.3 |
90 |
27 |
19 |
N/A |
13 |
2 |
5 |
No |
LX5543LU |
2.4 |
3.3 |
82 |
25 |
17 |
N/A |
N/A |
N/A |
N/A |
SP3T |
LX5551LQ |
2.4 |
3.3 |
90 |
26 |
18 |
N/A |
N/A |
N/A |
N/A |
SPDT |
LX5552LU |
2.4 |
3.3 |
80 |
26 |
17 |
N/A |
12.5 |
2 |
5 |
SPDT |
LX5553LU |
2.4 |
3.3 |
82 |
25 |
17 |
N/A |
13 |
2.1 |
5 |
SP3T |
LX5586ALL |
5 |
3.3 |
110 |
27 |
18 |
17 |
12.5 |
2.6 |
6.5 |
SPDT |
LX5586HLL |
5 |
5 |
110 |
28 |
20 |
19 |
12.5 |
2.7 |
6.5 |
SPDT |
Microsemi WiFi PA
P/N |
Freq |
Gain |
Vin |
Pout (dBM) |
Pout (dBM) |
Current at |
(GHz) |
(dB) |
(V) |
@ 3% EVM |
@ 1.8% EVM |
3% EVM (mA) |
LX5511LQ |
2.4 |
26 |
3.3 |
20 |
N/A |
170 |
LX5514LL |
2.4 |
28 |
3.3 |
20 |
N/A |
145 |
LX5535LQ |
2.4 |
32 |
3.3 – 5 |
22 |
N/A |
275 |
LX5518LQ |
2.4 |
32 |
3.3 – 5 |
26 |
N/A |
390 |
LX5530LQ |
5 |
28 |
3.3 – 5 |
23 |
NA |
360 |
LX5531LQ |
5 |
32 |
3.3 – 5 |
25 |
23 |
350 |
如果没记错的话,LX5511 + LX5530出现在Atheros AP96低功率版本参考设计中,LX5535 + LX5530出现在Atheros AP96高功率版本参考设计中,FEM多次出现在无线网卡参考设计中。LX5518则是近年应用较多的一款高功率PA,与后文即将出现的Skyworks SE2576十分接近。毫不夸张地讲,Microsemi LX5518与Skyworks SE2576占据了2.4GHz高功率WiFi市场的半壁江山。LX5518的强悍性能如下图所示。
程序限制一文不能全部发布,请继续阅读《WiFi产品常用射频功率放大器汇总(2)》
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