本帖最后由 我心安联 于 2023-9-8 08:16 编辑
利用ADI公司ADL5611设计一款2450MHz功率放大器的初级放大电路
一、背景介绍
现今功率放大器的应用场景在不断丰富中,特别是2450MHz这个频段,在等离子清洗和刻蚀领域、微波疗法、微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)、工业加热等领域具有重要而广泛的应用。而对于一款大功率(百瓦级)2450MHz功率放大器,一般常设计成三级功率放大电路,来实现大功率的输出。
二、作品简介
本项目利用ADI公司的芯片ADL5611设计一款2450MHz功率放大器的初级放大电路。对于多级放大器设计,根据N级放大器噪声系数F的计算公式,第一级应选用低噪声、高增益的放大器。ADL5611可提供从30 MHz到6GHz的工作带宽,2.1 dB的低噪声系数以及约22dB的大增益,同时具有40.0 dBm的非常高的OIP3,在频率、温度和电源范围内以及在设备与设备之间都是稳定的。此外,采用行业标准SOT-89封装,输入和输出内部匹配为50Ω。具有频带宽、效率高,热稳定性优异等特点。下图(1)为ADL5611芯片的性能介绍。
图(1) ADL5611芯片的性能介绍
三、电路设计
下图(2)为本项目设计的以ADL5611为基础的2450MHz功率放大器的初级放大电路的电路图。射频信号由输入端通过隔直电容,之后进入移相器(HSMP3816),用于调整(平衡)相位;此外,该电路还配有自动增益电路部分,控制板给出ALC电平值就可以改变电路中的衰减,这样可以更好的保证输出的稳定度以及线性度;自动增益调节后面就是ADI的初级功放芯片ADL5611,该芯片供电电压5V,对于供电电压也设计了去耦滤波电容来降低电源噪声干扰。最后通过隔直电容以及旁路电容,实现2450MHz 20dBm左右的功率信号输出。
图(2) 初级放大电路的电路图
四、电路制作
图(3)为基于电路图制作的实物图,黑线连接外部控制板,用于自动增益控制;红线连接外部电压(可以连接万用表电压档进行调试),用于调节变容管,从而起到移相作用;黄线连接外部电源,对ADL5611进行供电。
图(3) 初级放大电路的实物图
五、总结
我们可以将设计完成的ADL5611电路作为大功率放大器的初级放大电路,再经过驱动级放大电路以及末级放大电路,可以设计出2450MHz 250W功率放大器,应用于工业生产以及军事等领域。总体来说,这款ADI的ADL5611芯片性能参数还是很不错的!实用性很高!