ADMV1009：12.7 GHz - 15.4 GHz GaAs MMIC上变频转换器的卓越之选

在微波通信和雷达系统等高频应用领域，高性能的上变频转换器至关重要。今天要为大家介绍的ADMV1009，就是一款在12.7 GHz - 15.4 GHz频率范围内表现出色的GaAs MMIC上变频转换器。

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产品概述

ADMV1009是一款紧凑的砷化镓（GaAs）设计的单片微波集成电路（MMIC），采用符合RoHS标准的封装，专为工作在12.7 GHz - 15.4 GHz频率范围的点对点微波无线电设计而优化。它属于上边带（USB）、差分上变频转换器，具备诸多优秀特性。

产品特性

• 宽频率范围：RF输出频率范围为12.7 GHz - 15.4 GHz，IF输入频率范围为2.8 GHz - 4 GHz，LO输入频率范围为9 GHz - 12.6 GHz。
• 匹配性良好：RF输出、LO输入和IF输入均匹配50 Ω。
• 高镜像抑制：具备20 dB的镜像抑制能力。
• 小巧封装：采用32引脚、4.9 mm × 4.9 mm的LCC封装。

应用领域

该产品适用于多种领域，包括点对点微波无线电、雷达和电子战系统以及仪器仪表、自动测试设备等。

详细规格

电气参数

在特定测试条件下（VDRF = 5 V，VDLO = 5 V，IDLO = 60 mA，IDRF = 250 mA，LO = -4 dBm ≤ LO ≤ +4 dBm， -40°C ≤ TA ≤ +85°C ），ADMV1009的各项参数表现如下：	参数	符号	测试条件/注释	最小值	典型值	最大值	单位
RF输出频率范围			12.7		15.4	GHz
输入频率范围（本地振荡器、中频）	LO、IF		9、2.8		12.6、4	GHz
LO幅度			-4	0	+4	dBm
IF输入功率			-25		0	dBm
转换增益			15	21	25	dB
噪声系数	NF			14	16.5	dB
输出三阶截点	IP3	输出功率（POUT） = 8 dBm时	31	35		dBm
LO到RF、LO到IF				-30、-25	-10、-20	dBm
4× IF杂散			70	75		dBc
RF输出回波损耗				12	10	dB
LO输入回波损耗		-4 dBm ≤ LO ≤ +4 dBm		12	10	dB
IF输入回波损耗				11	10	dB
LO栅极电压	VDLO			5		V
LO混频器电压	VGLO、VGMIX		-1.5	-1.1	-0.5	V
RF、LO电流	IGRF、IGLO			< 3、< 1		mA
总功率				1.55		W

绝对最大额定值

为了确保产品的安全和可靠性，需要注意其绝对最大额定值：	参数	额定值
电源电压（VDRF、VDLO）	6 V
栅极电压（VGLO、VGRF、VGMIX）	-2 V to 0 V
最大结温	175°C
最大结温下的寿命	>100万小时
最大功耗	2.9 W
工作温度范围	-40°C to +85°C
存储温度范围	-65°C to +150°C
湿度敏感度等级（MSL）	MSL3
输入功率（LO、IF）	15 dBm
引脚温度范围（焊接60秒）	260°C
静电放电（ESD）敏感度（人体模型、场感应充电设备模型）	750 V

热阻

热性能与印刷电路板（PCB）设计和工作环境直接相关，需要仔细关注PCB的热设计。其热阻参数如下：	封装类型	θJA1（结到环境热阻）	θJC1（结到外壳热阻）	单位
E - 32 - 1	33.4	31	°C/W

引脚配置与功能描述

ADMV1009的引脚配置和功能描述如下表所示：	引脚编号	助记符	描述
1, 4 - 6, 8, 9, 12, 13, 16, 17, 20 - 25, 28, 30, 32	NIC	内部未连接，建议在PCB上接地
2, 10, 15, 18	GND	接地，内部接地，必须在PCB上接地
3	RFOUT	RF输出，内部交流耦合，匹配50 Ω，单端
7	VGRF	RF放大器栅极电源电压，参考应用信息部分获取所需外部组件和偏置
11, 14	IF2, IF1	差分IF输入，匹配50 Ω，交流耦合，无需外部直流阻断
19	LOIN	本地振荡器输入，交流耦合，匹配50 Ω
26	VGLO	LO放大器栅极电源电压，参考应用信息部分获取所需外部组件和偏置
27	VDLO	LO放大器电源电压，参考应用信息部分获取所需外部组件和偏置
29	VGMIX	混频器电源电压，高阻抗端口，参考应用信息部分获取所需外部组件和偏置
31	VDRF EPAD	RF放大器电源电压，参考应用信息部分获取所需外部组件和偏置，暴露焊盘，必须连接到GND，建议良好的RF和热接地

典型性能特性

文档中给出了不同IF频率（2.8 GHz、3.4 GHz、4 GHz）下，转换增益、边带抑制、输出IP3、输出P1dB、噪声系数等性能指标随RF频率、LO功率和温度的变化曲线。例如，在不同温度和LO功率下，转换增益与RF频率的关系曲线可以帮助工程师了解产品在不同工作条件下的性能表现，从而更好地进行电路设计和优化。

工作原理

LO驱动放大器

LO驱动放大器将单个LO输入放大到混频器最佳工作所需的LO信号电平。它需要单个直流偏置电压（VDLO）和单个直流栅极偏置（VGLO）来工作。在栅极电源（VGLO）为 -2 V开始，LO放大器在 +5 V（VDLO）下偏置，然后调整栅极偏置（VGLO）直到达到所需的LO放大器偏置电流（IDLO），在LO输入驱动为 -4 dBm到 +4 dBm时，所需的LO放大器偏置电流为60 mA。

混频器

混频器有两个差分输入IF1和IF2，需要一个外部180°巴伦来差分驱动IF端口。ADMV1009针对Mini - Circuit NCS1 - 422 + RF巴伦进行了优化，混频器必须在 -1.1 V（VGMIX）下偏置才能工作。

RF放大器

RF放大器需要单个直流偏置电压（VDRF）和单个直流栅极偏置（VGRF）来工作。在栅极电源（VGRF）为 -2 V开始，RF放大器在 +5 V（VDRF）下偏置，然后调整栅极偏置（VGRF）直到达到所需的RF放大器偏置电流（IDRF），在小信号条件下，所需的RF放大器偏置电流为250 mA。ADMV1009在混频器和RF驱动放大器之间有一个内部带通滤波器，可减少LO泄漏并滤除RF输出处的下边带。

应用信息

典型应用电路

典型应用电路展示了必要的外部组件，可消除RF放大器和LO放大器的任何不期望的稳定性问题。该应用电路已在评估板电路中复制。

评估板信息

评估板的电路设计需要采用RF电路设计技术，信号线必须具有50 Ω阻抗，封装接地引脚和暴露焊盘必须直接连接到接地平面。评估板的布局和电源开关顺序也有明确要求：

• 布局：将ADMV1009底部的暴露焊盘焊接到低热阻和低电阻的接地平面，通过足够数量的过孔连接评估板的顶层和底层接地平面，以最大化设备封装的散热。
• 电源开启顺序：依次为VGLO、VDLO、VGRF、VDRF、VGMIX供电，并调整VGLO和VGRF以达到所需的偏置电流，最后施加LO和IF信号。
• 电源关闭顺序：先关闭LO和IF信号，然后将VGRF和VGLO设置为 -1.5 V，将VDRF和VDLO电源设置为0 V并关闭，最后关闭VGRF和VGLO电源。

物料清单

文档提供了评估板的物料清单，包括PCB、ADMV1009芯片、各种电容、电感、连接器、测试点、RF变压器和散热器等组件的详细信息。

外形尺寸

ADMV1009采用32引脚陶瓷无引脚芯片载体（LCC）封装，文档给出了其外形尺寸图。

订购指南

提供了不同型号的订购信息，包括温度范围、封装材料、引脚镀层、封装描述和封装选项等。

总结

ADMV1009作为一款高性能的上变频转换器，在高频应用中具有诸多优势。其宽频率范围、良好的匹配性、高镜像抑制等特性使其成为点对点微波无线电、雷达和电子战系统等领域的理想选择。工程师在使用该产品时，需要仔细考虑其电气参数、引脚配置、工作原理和应用要求，以确保电路的稳定和可靠运行。大家在实际应用中是否遇到过类似器件的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。