应用 • WiMAX、WCDMA 和 LTE 基站接收器 超低噪声放大器 (LNA) • WLAN 企业接入点 接收器 可用于样机或批量生产的 LNA，现货供应充足 • GPS 接收器 Skyworks Solutions 提供了一系列超低噪声、高线性度低噪声放大器，可现货供应，能立即 满足您要求苛严的应用需求。 • 公共安全无线电 • 测试和测量仪器 • ISM 频段接收器 • 军事通信 • 智能能源 特点 • 噪声系数出色 （低至 0.50 dB） • 三阶交调截取点高 • 稳定性优异 • 封装外形小巧 • 宽带设计 • 供电电流低 • 效率高 • 增益响应平坦 • 单级和双级设计 假晶高电子迁移率晶体管 (pHEMT) 线性 LNA 超低噪声 SKY67100、SKY67101 和 SKY67102 属于 LNA 系列，该系列频率范围为 400–2800 MHz，使用相同的封装和应用布局。这些器件采用共源共栅架构，具有卓越的 效率和出色的线性度、带宽和超低噪声系数。典型的偏置条件是 VDD = 4 V 和 IDS = 55 mA， 可以在 400–2800 MHz 频段产生 17 dB 增益。这些器件的关键特性是主动式反转隔离度 高，因此可以轻松实现输入和输出阻抗匹配以及 18 GHz 或更高频率的无条件稳定性。 此外，器件采用完全集成的有源偏置电路，只需一个正电压，从而将必需的外部组件数 目降至最低。 对于要求较低的应用，可以选用低成本和低增益的 SKY67014-396LF。其具有 <1.0 dB 的噪声系数、12 dB 的增益、15 dBm 的 OP1 dB，且在 3.3 V 电源的作用下仅消耗 5 mA 电流。使用 15 mA 电源电流，在 2.5 GHz 时可以取得 26 dBm 的 OIP3。由于采用集 成的有源偏置电路，便降低了外部匹配要求，并且能实现 1.8 到 5 V 的宽幅电源电压 和在 1500–3000 MHz 宽频范围上工作。对于性能相似的低频工作，Skyworks 现提供 SKY67012-396LF (300–600 MHz) 和 SKY67013-396LF (600–1500 MHz)。所有这些部 件是高灵敏度电池操作接收器的理想之选。 线性度较高的 SKY6700X 系列包含三类器件，频率范围为 700-3000 MHz。这些共源 共栅 pHEMT 器件实质上就是 SKY67101、SKY67100 和 SKY67102 器件的较高功率版 本，但还添加了低电流断电针脚。这些部件使用较大的 FET 器件，因此非常适合在高达 +100 °C 的高温环境下工作，并提供 > 39 dBm 的 OIP3。 高增益 SKY67105、SKY67106 和 SKY67107 器件利用低 噪声 pHEMT 输入级和 InGaP 或 pHEMT 输出级的最佳特 性获得出色的噪声系数和高线性度。这两项电路级设计 实现了出色的隔离度和稳定性以及约 35 dB 的高增益。 凭借它们超高的反向隔离度，这些器件可以在 24 GHz 及 以上的频率下保障绝对稳定工作。 WiFi LNA Skyworks 针对多个 WiFi 市场提供不同种类的 LNA，应 用范围包括接入点、网关和路由器以至电话和平板电 脑。SKY65404-31 是一款外形小巧、高度集成的 LNA， 具有业内领先的 5 GHz 频段低噪声系数，非常适合需 要高灵敏度接收器的应用。2.4 GHz 频段对应的器件是 表 1. 适合蜂窝式基础架构、GPS、宽带、ISM 频段和 WLAN 应用的 LNA VDD (V) （工作 范围） IDD (mA) （工作 范围） 封装 (mm) 19 4 (3.3–5.0) 56 (20–90) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 34 18.5 4 (3.3–5.0) 56 (20–90) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 0.8 33.8 15 4 (3.3–5.0) 50 (20–90) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 17.5 0.6 40.5 21 5 (3.3–5.0) 100 (50–120) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 1850 17.5 0.65 39.5 20 5 (3.3–5.0) 95 (50–120) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 2.0–3.0 2600 17.5 0.88 39 19.7 5 (3.3–5.0) 100 (50–120) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 蜂窝基础架构 0.6–1.1 850 37 0.7 41 26 5 (3.5–5.0) 138 (120–155) QFN 16L 4 x 4 x 0.90 SKY67106-306LF 蜂窝基础架构 1.5–3.0 1950 35 0.65 37 24 5 (3.5–5.0) 100 (80–125) QFN 16L 4 x 4 x 0.90 SKY67107-306LF 蜂窝基础架构 2.3–2.8 2600 32 0.85 37.5 18.5 5 (3.5–5.0) 125 (50–145) QFN 16L 4 x 4 x 0.90 SKY67012-396LF 通用 0.3–0.6 450 16.5 0.85 24 14 3.3 (1.8–5.0) 15 (5–30) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 SKY67013-396LF 通用 0.6–1.5 900 14 0.85 26 15.5 3.3 (1.8–5.0) 15 (5–30) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 SKY67014-396LF 通用 1.5–3.0 2450 12 0.95 18 16 3.3 (1.8–5.0) 5 (5–30) DFN 8L 2 x 2 x 0.75 SKY65404-31 5.8 GHz WLAN 和 ISM 频段 4.9–5.9 5800 13 1.2 20 9 3.3 (2.8–5.0) 11 (10–15) DFN 6L 1.5 x 1.5 x 0.45 SKY65405-21 2.4 GHz WLAN 和 ISM 频段 2.4–2.5 2450 15 1.1 24 15 3.3 (2.8–5.0) 12 (10–16) DFN 6L 1.5 x 1.5 x 0.45 应用 频率范围 (GHz) 测试频率 (MHz) 增益 (dB) NF (dB) OIP3 (dBm) OP1 dB (dBm) SKY67101-396LF 蜂窝基础架构 0.4–1.2 900 17.5 0.57 34 SKY67100-396LF 蜂窝基础架构 1.2–2.3 1950 17.5 0.7 SKY67102-396LF 蜂窝基础架构 2.0–3.0 2600 17.2 SKY67001-396LF 蜂窝基础架构 0.6–1.2 900 SKY67002-396LF 蜂窝基础架构 1.6–2.1 SKY67003-396LF 蜂窝基础架构 SKY67105-306LF 我们的应用工程师团队可以随时帮助您进行设计工作。 如要获取应用注解和方块图，请访问 Skyworks 的网站： www.skyworksinc.com。 应用包括 GSM、WCDMA 和 LTE 调制方案的高性能蜂 窝基础架构基站接收器，以及 300–3000 MHz 频率范围 上的其它高性能 LNA 应用。这些设备采用 2 x 2 毫米、 8 针、塑料 DFN 封装或 4 x 4 毫米、16 针 QFN 封装， 提供卓越的热性能。 我们的放大器解决方案体现了 Skyworks 高超的设计水平、 雄厚的技术力量、精湛的制造工艺和卓越的产品质量。 表 1 是高品质 Skyworks LNA 的清单。我们还提供评估板。 SKY65405-21，匹配的噪声系数为 1.1 dB。二者都采用 1.5 x 1.5 x 0.45 毫米 QFN 封装，必需的外部组件少， 易于使用，有利于产品的快速上市。 部件号 新产品 Skyworks Green™ 产品符合所有适用的材料法规并且不含卤素。更多信息，请参考 Skyworks Green™ 定义，文档编号 SQ04-0074。 超外差式无线电接收器 优化电路设计 I/Q ஊࢯ ᒦຫ (LF) हࡍ ၫᔊຫ ၒ߲ ስጴᒜNj ቧࡸኡᐋ ݆ ᒦຫ (LF) ݆ ࢅᐅဉ हࡍ (LNA) 以特定阻抗（Zopt，一般不超过 50 Ω）驱动时，低噪声 放大器将生成最低的噪声系数。从任何其它阻抗驱动 时，噪声系数将变差。由于大多数无线电接收器的特性 阻抗 (Z0) 是 50 Ω，所以电路设计人员必须提供输入阻抗 匹配网络，将 Z0 转换为 Zopt。由于此阻抗匹配网络是低 噪声放大器的输入，它的损耗将大大影响级联 NF，所以 设计人员必须在最佳阻抗匹配和 NF 性能之间权衡，同时 要特别注意匹配网络中每个组件的品质因数。 ᐐፄ఼ᒜ ຫ (BB) ݆ DŽጙDž ۾ᑩ (LO) “Q” ADC DŽऔDž ۾ᑩ (LO) 图 1. 典型超外差式无线电接收器方块图 应用 通常，无线电接收器（如图 1 所示的超外差式接收器） 必须能在存在外部接收信号以及内部产生的噪声和失真的 条件下处理微弱信号。设计精良的接收器必针对所接收信 号实现最佳灵敏度，并且内部产生的噪声和失真最小。 为使接收器具备最佳灵敏度，级联内产生的失真乘积必 须降至最少，同时尽量降低噪声系数。在大多数系统 中，失真性能通过级联的三阶交调截取点 (IP3) 描述，计 算公式如下： 接收器产生的噪声以噪声因数 (F) 或噪声系数 (NF) 表示。 级联组件的噪声系数按以下公式计算 IP 3 casc = F casc = F 1 + F −1 F 2 −1 F 3 −1 + + ... + n −1n G1 G 1G 2 ∏G N N =1 其中 Gn = n 级增益，用比率表示（不以 dB 为单位） Fn = n 级噪声因数，用比率表示（以 dB 为单位）。 F 是每级的输入信噪比与输出信噪比之比 噪声系数为 F，以 dB 为单位 NF = 10 log (F) 级联噪声因数的方程式显示，最靠近级联输入一级的噪 声性能决定了整个级联噪声系数的下限，必须要降低该 值以优化接收器灵敏度。此外，第一级的增益也对其后 各级的噪声大小有极大影响。 1 1 1 1 + + + ... + IP 3 n IP 3 n −1 × G n IP 3 n − 2 × G n × G n −1 Skyworks 在网站 (www.skyworksinc.com) 上提供了一些 应用注解，其中提供了每款 LNA 产品在多种频段的推荐 电路设计。重要的考虑因数包括（但不限于）和噪声系 数及失真性能匹配的最佳阻抗、工作电流的选择以及振 荡预防等。 1 n IP 31 × ∏ G N SKY67100、SKY67101 和 SKY67102 的特色： 对于分立低噪声晶体管来说，产生最佳噪声系数 (Zopt) 的 源阻抗通常与能够实现最佳阻抗匹配的值相差较大： 有源设备的共轭阻抗会生成复杂的共轭输入反射系数， S11 共轭。这会导致难以在可接受的 NF、增益和输入回波 损耗之间取得权衡。 SKY6710X 单片微波集成电路 (MMIC) LNA 设计的 Zopt 和 S11 共轭几乎相等。因此，电路设计人员可以同时达到出 色的 NF、增益和输入回波损耗。 SKY67100 标准应用电路针对 1700 到 2000 MHz 频段范 围进行了性能优化，如图 2 和 3 中的性能图所示。 0 工作电流（IDS) 以及匹配的输出阻抗和 LNA 架构对 IP3 性 能的影响很大。上文提及的应用注解中也包含了这些参 数的最佳推荐值。 稳定性在任何放大器设计中都非常重要。Skyworks 提供 所有 LNA 产品的完整稳定性数据（高达 18 GHz），以及 为预防振荡而提供的印刷电路板设计建议。 +25 °C +85 °C –40 °C –5 –10 –15 –20 –25 –30 N =1 –35 1.70 1.75 1.80 其中 Gn = n 级增益，用比率表示（不以 dB 为单位） 1.90 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 +25 °C +85 °C –40 °C 0.1 0 1.70 1.75 1.80 1.85 1.90 ຫൈ (GHz) IP3 IP3 (dBm) = 10 log 10 –3 2.00 1.0 0.2 通常，无线电接收器的 IP3 以 dBm 表示（相对于 1 mW 的 dB 值），如下所示： 1.95 图 2. 窄带输入回波损耗与频率的关系 （SKY67100） IP3n = n 级的三阶交调截取点，以瓦特表示（不以 dBm 为 单位）。IP3 是理论功率电平，在该电平下，所需信 号的功率等于三阶失真产物的功率。 此外，IP3 也可以指级的输入功率电平，此时我们称之为 输入三阶交调截取点 (IIP3)；也可以指级的输出功率电平， 此时称之为输出三阶交调截取点 (OIP3)。在执行级联分析 时，需使用级联中每级的 IIP3 或 OIP3。 1.85 ຫൈ (GHz) ᐅဉᇹၫ (dB) ሆܤຫ ຫ “I” ADC ၒྜྷૄ݆Ⴜ (dB) ᄖሣ 图 3. 噪声系数与频率的关系 （SKY67100） 1.95 2.00 该设计提供了卓越的 LNA 性能，并且不会影响其他方面 的表现。图 4 所示的 SKY67100 应用原理图表明其匹配要 求非常简单，此系列的 LNA 全部使用相同的应用布局。 C3 0.1 µF VDD dBm C8 1000 pF R1 1200 Ω C6 1000 pF C1 15 pF RF ၒྜྷ L1 4.3 nH C2 9 pF OIP3 (5 V) × 1 2 3 4 N/C RFIN RFGND VIN N/C RFOUT/VDD N/C नౣ 8 7 6 × L2 3.0 nH C5 22 pF RF ၒ߲ C4 2.2 pF × 5 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 OIP3 (3.3 V) OIP3 (2.7 V) OIP3 (1.8 V) 白皮书、应用注解、发表的文章 有关其他信息，请参阅以下内容： 白皮书 发表的文章 用于基础架构接收器的超低噪声放大器设计 进行精确的低于 1 dB 噪声系数测量（第 1 篇：噪声概念） 具有超低噪声系数、高线性度的高增益放大器 进行精确的低于 2 dB 噪声系数测量（第 1 篇：测量） Skyworks 去嵌入散射参数 5 10 15 20 30 25 IDDQ (mA) R2 220 Ω 图 5. 2.45 GHz 时的 OIP3 与 IDDQ SKY67014-396LF S1944 应用注解 SKY65050-372LF：低噪声放大器工作 适合不同频段的 SKY65047-360LF 匹配电路 图 4. SKY67100-396LF 评估板原理图 SKY67105、SKY67106 和 SKY67107 的特色： SKY67001、SKY67002 和 SKY67003 的特色： 该系列包含 SKY67001、SKY67002 和 SKY67003 共源共栅 e-pHEMT LNA。这些器件是 SKY6710X 的较高功率版本， 且具有更高的压缩和截取点 (OIP3 > 39 dBm)。这些部件使 用较大的 FET 器件，可以在最大信道时保持极低温度下工 作，因此非常适合在高达 100 摄氏度的条件下工作。这些 器件可以在 24 GHz 及以上的频率下保障绝对稳定工作。 高增益、高线性度的 LNA，具有出色的隔离特性。利用 e-pHEMT 共源共栅第一级和 InGaP HBT 输出级上的 e-pHEMT，可以提供高增益（通常为 35 dB）。它们使用 pHEMT 输入级实现 < 0.8 dB 的典型噪声系数，使用输出级 获得高线性度 (OIP3 > 37 dBm)。凭借出色的隔离特性， 这些器件可以在 24 GHz 及以上的频率下绝对稳定工作。 40 SKY67012、SKY67013 和 SKY67014 的特色： 这个全新的高效、高性价比和高性能 LNA 系列现在包含 三种器件，具有广泛的市场应用需求，SKY67014 只是其 中之一。现提供涵盖 300 至 600 MHz 的 SKY67012-396LF 和涵盖 600 到 1500 MHz 的 SKY67013-396LF。该系列 的所有器件均使用通用的封装和应用布局。器件封装为 2 x 2 毫米、8 针脚、塑料 DFN。 25 °C 85 °C 39 38 37 OIP3 (dBm) SKY67014-396LF 是这个低成本、高性能 pHEMT LNA 系列 的第一款器件。该器件提供 < 1.0 dB 的噪声系数，易于匹 配，能在 >24 GHz 时保持绝对稳定，而且还有灵活的偏置 选项。根据不同的应用线性度要求，该器件可以在 1.8 到 5.0 伏 VDD 值和 5 到 30 mA IDDQ 值下工作。SKY67014 专用 于 1500 到 3000 MHz 宽频范围。 -40 °C 36 35 34 33 32 31 30 2.30 2.35 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 2.80 ຫൈ (GHz) 图 6. 温度变化时的 OIP3 与频率 Green Initiative™ 在 Green Initiative,™（绿色倡议）的指引下，我们致力于生产符合全球各个政府的指令和行业要求的 绿色产品。 Skyworks 在 RF、模拟和混合信号 IC 领域持续创新。关于 Skyworks 的最新产品介绍和信息，请访问我们的网站 www.skyworksinc.com 有关我们丰富全面的产品组合的其它信息，请联系您当地的销售办事处，或给我们发送电子邮件 [email protected]。 Helsinki Lyngby Ottawa Santa Rosa Santa Clara ၅ऑ ۱ய ࣁய Newbury Park Cedar Rapids Campbell Irvine Mexicali Andover Woburn (ᔐ)ݝ Adamstown Greensboro Yeovil Paris გ۱ ᚆ ቤଝຸ ሾ၉ࠀူێ ଐᒦቦ ޣ www.skyworksinc.com 美国 欧洲 亚太区 总部：马萨诸塞州 Skyworks Solutions, Inc. 20 Sylvan Road Woburn, MA 01801 电话：(781) 376 3000 传真：(781) 376 3100 [email protected] 丹麦 Skyworks Solutions, Inc. Parallelvej 10 Lyngby 2800, Denmark 电话：+45 45267945 传真：+45 45267710 [email protected] 加利福尼亚州 Skyworks Solutions, Inc. 5221 California Avenue Irvine, CA 92617 电话：(949) 231 3000 传真：(949) 231 3206 [email protected] 法国 Skyworks Semiconductor SAS 60 rue Saint André des Arts Bâtiment D 75006 Paris France 电话：+33 1 43548540 传真：+33 1 43540005 [email protected] 中国 思佳讯商贸（深圳）有限公司 上海分公司 中国上海南京西路 288 号 创兴金融大厦 2901-02 室， 邮编：200003 电话：+86 21 23066230 传真：+86 21 33663398 [email protected] 马里兰州 Skyworks Solutions, Inc. 5520 Adamstown Road Adamstown, MD 21710 电话：(301) 695 9400 传真：(301) 695 7065 [email protected] 英国 Skyworks Solutions, Ltd. The Abbey Preston Road, Suite S1A Abbey Manor Business Centre Yeovil, Somerset BKS BA20 2EN, UK 电话：+44 7909 526 595 传真：+44 1935 431269 [email protected] 芬兰 Skyworks Solutions, Inc. 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