433MHz PA设计应用指南学习笔记

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大家好，这里是【射频学堂】。

今天我们一起来学习一下 NXP 的这篇 AN——BFU590Q ISM 433 MHz PA design。

这篇文档说明使用 BFU590Q 的 ISM 频带（工业、科学和医疗）PA 设计

描述了恩智思普最新宽带晶体管系列的晶体管。它显示了设计，模拟和

实施阶段。与测量结果一起，在温度下测量的参数是显示。

BFU500 晶体管系列旨在满足高频应用（最高约2GHz），如通信、汽车和工业设备的要求。该系列晶体管有一个完整的促销包，称为"启动套件"（每个包型一个套件类型）。这些套件包括两个 PCB（一个带有接地发射器，一个带有发射器退化规定），执行模拟所需的 RF 连接器、晶体管和仿真模型参数。请参阅

下面表中可用入门套件的概述。

设计之初，我们先来看一下这篇应用文档给出的设计指标：

设计目标除了满足基本的射频指标要求外，还追求比较低的BOM成本和PCB占用面积。

功率放大器是无线系统的关键组件。他们消耗了很大比例的总功率。因此在设计PA时还需要考虑到：

给定耗散预算的高输出功率
高收益。（阶段较少、材料更少、成本更低）
高效（节能）
低失真（具有线性系统并减少不必要的虚假排放）
良好的稳定性（在特定情况下）

为了实现最大功率、高效率和增益（接近最大可用增益），输出阻抗必须接近最佳负载线。设计最大输出功率和效率，将损害例如增益和输入回波损耗，但假设这是可以接受的。在任何时候电路应该是稳定的，因此在设计阶段需要观察K因子。

设计过程

首先是仿真，这篇文档中用到的仿真软件是ADS，并且我们可以在NXP网站上申请下载到Mextram 模型。仿真达到所要求的各项指标后，就可以将设计进行PCB打样评估，如果测试结果和仿真结果不太吻合的话，就需要进行调试以满足所要求的设计指标。

这里面所涉及到的无源电路主要包括：偏置电路 DC Bias，输入输出匹配电路，稳定电路等。

关于仿真和应用，文档给出了比较实用的设计方法。

DC Bias 设计

晶体管的偏置电路决定了晶体管的工作状态，对于Class A 功放类型来说，，通过发射器和基座来稳定操作点是惯例电阻器。但是，在射频功率放大器中，最好让发射器接地以获得最大功率，如下图所示。电路 1 显示 RF 功率放大器偏置电路的基本电路。偏置脱耦合网络旨在呈现高阻抗在RF频段和有一个低阻抗在低频带。