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애플리케이션 노트  1759

433.05MHz~434.79MHz 유럽 ISM 대역을 위한 LNA 튜닝

개요: 이 응용 노트에서는 433MHz 동작을 위한 MAX2640 LNA의 RF 정합 회로 튜닝을 알아본다. 입력 궤환 손실, 이득 및 출력 궤환 손실 결과를 그래프로 나타내었다. 이득은 16.75dB이고, 입력 궤환 손실은 -7.6dB, 출력 궤환 손실은 -19dB이다.



추가 정보 MAX2640은 셀룰러, PCS, GPS 및 2.4GHz ISM 및 유럽 ISM 주파수 대역 애플리케이션을 위한 원가 절감형 LNA이다. 동작 전압은 단일 +2.7V~+5.5V이며, 3.5mA에 불과한 소비전력으로 낮은 잡음지수, 높은 이득 및 높은 입력 IP3(3차 인터셉트 포인트) 성능을 제공한다. 동작 주파수 범위는 400MHz~2500MHz에 이른다.

유럽 ISM 대역(433.04MHz~434.79MHz)은 불특정의 SRD(short range device, 단거리 장치)를 위해 배정된 대역이다. 이 주파수 범위를 대상으로 개발된 장치는 라이센스가 필요 없으므로, 혁신적인 저비용 설계가 매우 많이 등장해 있다. 이 설계에서 적절히 튜닝 된 LNA를 사용하면 전반적인 시스템 성능을 크게 향상시킬 수 있다.

특정 동작 주파수에 적절한 정합 부품을 사용하면 증폭기의 성능이 개선된다. 올바른 입출력 정합 부품을 사용하면 "소스"로부터 "부하"로의 신호 및 에너지가 제대로 전달된다. MAX2640에 대해 제공된 S-파라미터를 사용하면 유럽 ISM 대역(fCENTER = 433.92MHz) 애플리케이션을 위한 적절한 부품의 값을 결정하는 데 도움이 된다. S-파라미터 데이터는 Maxim 웹사이트(Maxim 웹사이트)에서 다운로드할 수 있다.

S-파라미터와 함께 MAX2640 평가 키트(EV키트)를 사용하면 시제품 제작 및 테스트를 보다 신속하게 할 수 있다. 그림 1과 표 1에는 유럽 ISM 대역을 위해 개조된 EV 키트용의 회로도 및 부품 목록이 나와 있다. 출력 정합 부품 및 입력 정합 부품으로서 각각 하나의 부품만이 필요하다는 사실에 주목하기 바란다(C1은 DC 블로킹 커패시터이다).

Figure 1. The MAX2640 EV kit schematic for the European ISM band.
그림 1. 유럽 ISM 대역용 MAX2640 EV 킷 회로도

표 1. 유럽 ISM 대역용 MAX2640 EV 킷 부품 목록
Designation Qty Description
C1 1 1500pF ceramic cap (0402) Murata GRP155R71H152KA01B
C2 1 15pF ceramic cap (0402) Murata GRP155561H50JZ01B
C3 1 10µF ceramic cap (1206) AVX TAJA106D010R
C4 1 470pF 5% ceramic cap (0805) Murata GRM40COG471J50V
C5 1 47nH chip inductor (0402) Coilcraft 0402CS-47NX-B6

입력 주파수 fIN = 433.92MHz에서 MAX2640은 이득 16.75dB, 입력 궤환 손실 -7.6dB, 출력 궤환 손실 -19.8dB의 성능을 제공한다(그림 2 참조). 잡음지수는 1.17dB로 낮다.

Figure 2. Measured gain, input return loss, and output return loss for the European ISM band.
그림 2. 유럽 ISM 대역에 대해 측정된 이득, 입력 궤환 손실 및 출력 궤환 손실

MAX2640 S-파라미터를 사용하여 동일한 파라미터를 시뮬레이션 해도 비슷한 결과를 얻는다(그림 3).

Figure 3. Simulated gain, input/output return loss, and noise figure loss for the European ISM band.
그림 3. 유럽 ISM 대역에 대해 시뮬레이션을 수행한 이득, 입출력 궤환 손실 및 잡음지수 결과


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추가 정보  APP 1759: Feb 19, 2004
MAX2640 300MHz ~ 2500MHz SiGe 초저잡음 앰프 전체 데이터 시트
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