限幅放大器设计之RF预算分析

由于均衡器的衰减斜率，限幅动态范围在频率范围内分散。频率越低，动态范围缩小越多。为了补偿缩小的限幅动态范围，RF输入功率必须升高。但是，由于均衡器的斜率，输入功率不均匀地升高又会增加放大器增益级过驱的风险。可以在器件输入端添加均衡器，但这不是理想的位置。

2、添加与Thermopad串联的均衡器，将减小后续放大器的压缩。这会导致放大器压缩在增益级之间分布不均匀，缩小整体限幅动态范围。不建议将均衡器与Thermopad衰减器串联。

3、使用一个或多个均衡器替代固定衰减器，只会改变输出级放大器的压缩水平。为了最大程度地减小这种变化，并且避免RF过驱，均衡器损耗应与从系统中删除的固定衰减值大致相等。此外，正如上文所述，在增益级之前添加均衡器，将会导致限幅动态范围与频率的分散。为了最大程度地减少这种效应，请替换尽可能少的均衡器。

4、均衡器可以添加到器件输出端。输出均衡会减小输出功率，但不会产生限幅动态范围分散。输出均衡会产生略正输出功率斜率，但这种斜率被高频封装和连接器损耗抵消。

完成的四级限幅放大器布局如图9所示。

图9. 频率均衡框图

图10显示了ADI HMC7891的输出功率与温度仿真结果。最终设计实现了40 dB的限幅动态范围，在所有工作条件下，仿真的最坏情况输出功率变化为3 dB。

图10. 温度范围内，HMC7891的仿真PSAT与频率的关系