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三款大功率射频功放芯片评测

lics2010-07-16 12:50技术文章浏览：1570

本文测试并比较了三款应用于大功率 WiFi产品设计的三款射频功率放大器（Power Amplifier，PA），分别是Microsemi的LX5518，SiGe的SE2576和Skyworks的SKY65137-11。

1. 仪器与设备

本次测试使用以下仪器：

  • Agilent E4438C——矢量信号发生器（ESG），用于产生矢量信号，作为PA的输入信号
  • Agilent N4010—— 矢量信号分析仪（VSA），测试PA的输出信号，可观察星座图，EVM，输出功率等信息
  • Agilent E3631A——线性直流稳压电源 （Power Supply），为PA提供电源供给
  • 测试电脑，具备网络接口，运行ESG及VSA软件
  • 交换机，通过以太网连接测试电脑，ESG与VSA
  • 被测物（DUT）
  • Cable线若干

2. 测试架构图

测试架构图如图2-1所示。

测试架构图

图2-1 测试架构图

3. 测试条件

  • 温度：室温
  • 测试环境：实验室

4. 测试步骤

(1) 将待测PA至于信号发生器与矢量信号分析仪之间

(2) 接通稳压电源

(3) 使用测试电脑的软件控制信号发生器，使其输出OFDM调制信号，中心频率2.412GHz（或5GHz频段），速率为54Mbps

(4) 通过测试电脑的软件读取矢量信号分析仪的数据，观察，记录EVM及输出功率

(5) 改变信号发生器的输出功率，记录对应的消耗电流

(6) 改变中心频率及速率，重复(4)-(5)

(7) 更换DUT，重复(1)-(6)

5. 测试结果

(1) LX5518测试结果

以下是LX5518测试结果

LX5518测试结果

LX5518输入功率与输出功率对应关系

LX5518输入功率与输出功率对应关系

2.437GHz下，LX5518输出功率与耗电电流关系

2.437GHz下，LX5518输出功率与耗电电流关系

(2) SE2576测试结果

SE2576测试结果

SE2576输入功率与输出功率对应关系

SE2576输入功率与输出功率对应关系

2.437GHz下，SE2576输出功率与耗电电流关系

2.437GHz下，SE2576输出功率与耗电电流关系

(3) SKY65137-11测试结果

以下是SKY65137-11测试结果

SKY65137-11测试结果

SKY65137-11输入功率与输出功率对应关系

SKY65137-11输入功率与输出功率对应关系

5.5GHz下，SKY65137-11输出功率与耗电电流关系

5.5GHz下，SKY65137-11输出功率与耗电电流关系

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三款大功率射频功放芯片评测：目前有10 条评论

  1. 沙发
    海兰花：

    恭喜楼主成立工作室，评论下看看效果。

    新的网站怎么没有帖子发表的时间了呢？

    2015-12-10 09:15
    • lics博主：

      哈哈，你看的太仔细了，我故意去掉时间的～

      2015-12-10 09:21
      • 海兰花：

        哦，好吧，应该是我的一个习惯吧，看帖子，首先看标题，后看作者，时间，等等。

        我觉得加上时间还是比较好一些，至少从时间上可以看出这篇帖子上说的内容的时效性等，还有就是它可以标识这个帖子我看过没有。

        顺便问楼主一个问题：
        我的一个2.4G RF Front End输出了21dBm的功率【测试载波时测的，RFE输出脚后还有2个电容+一个电感，都是按照手册画的，RFE输出阻抗是50欧姆，天线都是50欧姆的】，它的手册中写最大输出22dBm，我用2个这样的设备测试通信距离，一个用的是5dBi的20cm全向黑色天线，一个用5.5dBi的陶瓷天线，但是通信距离只能到150米，再远就收不到信号了。

        问题：
        1、我觉得是陶瓷天线或全向天线和我的RFE后电路不匹配导致测距距离下降的。但是不知道这种情况怎么调试才能使通信距离远一些呢，我要达到400米以上，在空旷视距时。
        2、我测试载波时【RFE输出后接天线的地方焊接一个sma头直接输入到频谱仪，看功率】输出功率已经解决理论值了，但是怎么通信距离不远呢？难道输出功率和通信距离没有关系？

        请楼主指点下我这种情况怎么调才能提高通信距离呢？现有设备：安捷伦 频谱仪，网分。谢谢

        2015-12-10 10:23
        • lics博主：

          是WiFi设备还是Zigbee？开阔条件下，通信距离一定与功率和接收灵敏度有关，板子的接收灵敏度如何？有网分的话可以看看天线的驻波。

          2015-12-10 10:32
          • 海兰花：

            不是wifi和ZigBee，他是IEEE802.15.4a，使用了CSS技术，芯片是NA5TR1，我用来TOF测距的。

            1、这个芯片标称的接收灵敏度是-95dBm，但是我的板子的接收灵敏度怎么测试呢？
            2、刚测了天线的驻波：全向：1.2，陶瓷：6

            2015-12-10 11:45
          • lics博主：

            陶瓷天线的驻波太大了，可以临时换成鞭状天线试试。

            我不太清楚这个芯片的具体情况，WiFi产品有个测试接收灵敏度的土方法：用已知发射功率的设备作为Golden卡，相当于信号发生器，然后在Golden卡与被测设备中间加上可调衰减器，逐渐增大衰减器的衰减量，以丢包率达到8%-10%的临界值时到达被测设备的信号功率作为接收灵敏度。

            2015-12-10 12:26
          • 海兰花：

            嗯，谢谢。
            我看看能否找个衰减器来测试一下。

            1、如果是灵敏度低，怎么提高？阻抗匹配？
            2、我载波测试输出功率已经比较大了，这个能否说明我前面的匹配比较好？换句话说只要测得得输出功率比较大，那么匹配等问题不大，距离不远可能和天线等有关？
            3、换个大功率的PA？

            令：11月29日你发的这个帖子今天怎么找不到了呢？
            WiFi产品常用射频功率放大器汇总
            Posted on 2015-11-29 | 2条评论

            2015-12-10 13:10
          • lics博主：

            1. 提高接收灵敏度没啥特别的方法，只能是想办法降低噪声系数，调调匹配，但你用的FEM估计没什么优化的空间。
            2. 应该是匹配的不错，重点可以放在天线上。
            3. 换PA是个方法，但还是先保证天线好用。

            文章需要重新配图，我暂时撤下了，过几天再放出来。

            2015-12-10 13:38
          • 海兰花：

            十分感谢您的回答。

            我再调调，半路出家，调这个感觉好费劲啊，没有方向。。。再次感谢指点。

            2015-12-10 13:52
          • lics博主：

            不客气～

            2015-12-10 13:58