基于MAX2180 LNA的AM/FM有源天線LNA設(shè)計(jì)方案

　　輸入電路

　　對于單天線，天線共用器必須將有效輸入電容最小化，不饋入高阻AM輸入。在AM頻帶，天線通常為高阻，所以增加的并聯(lián)電容將衰減AM信號。電路還必須與FM輸入良好匹配，在獲得最佳噪聲系數(shù)和頻率響應(yīng)的同時抑制其他頻帶的信號。

　　在AM輸入，使用一個FM“陷阱”將進(jìn)入至AM輸入的FM信號電平最小化。為避免饋入FM頻帶，陷波器深度為60dBc，并在天線和陷波器之間安裝一個4.7uH電感。為防止FM-AM失真，在AM輸入安裝一個串聯(lián)電感，改善FM頻帶的反饋。天線共用器的FM部分匹配50Ω天線至FM輸入，同時還將AM頻帶衰減90dB以上。電感數(shù)量應(yīng)最少，由于有限Q的原因，增加的每個元件都會造成噪聲系數(shù)變差。

　　雙天線解決方案（圖3）允許采用更少元件實(shí)現(xiàn)簡化濾波和稍好的FM匹配。

圖3. 采用MAX2180的雙天線解決方案應(yīng)用原理圖

　　輸出電路

　　輸出電路需要組合AM和FM輸出，同時將隱含電源送至集成式高壓調(diào)節(jié)器。為了便于衰減任何到達(dá)調(diào)節(jié)器的AM信號，隱含電源通過一個連接至隔交AM輸出的大電感送至集成穩(wěn)壓器。AM輸出通過較小的第二個電感連接至輸出連接器，防止FM輸出造成AM輸出級失真。FM輸出為交流耦合，帶有一個小隔直電容，防止IM2分量（A-B）造成AM輸出失真。也有反饋通路。建議的解決方案是390Ω電阻（R1）與2200pF電容（C1）串聯(lián)，以獲得最優(yōu)的噪聲系數(shù)性能。如果需要，可利用輸出隔直電容（C2）后邊的衰減器調(diào)節(jié)總增益。連接至FMOUT的上拉電感（L1）根據(jù)阻抗匹配和增益確定大小。LDO輸出（VLDO）之間的簡單R/C濾波器（3.3Ω/10nF）改善了FM噪聲系數(shù)。FMBYP引腳需要100pF旁路電容提供30dB的AGC范圍。

　　熱事項(xiàng)

　　電路板設(shè)計(jì)需要在部件的裸焊盤至模塊外殼之間具有低熱阻。為實(shí)現(xiàn)這一目的，可將引腳20至23接地，使裸焊盤至外殼焊接點(diǎn)或通過這些引腳下方的通孔之間形成穩(wěn)固的銅區(qū)域（圖4）。部件集成了溫度傳感器，一旦管芯達(dá)到+135°C溫度，則逐漸減小電流。部件在熱保護(hù)時仍然保持工作。

圖4. 印制板（PCB）具有低熱阻

　　總結(jié)

　　MAX2180 AM/FM天線LNA集成了設(shè)計(jì)汽車天線所需的功能和特性，可滿足各種高性能需求。由于LNA的靈活性，無需重新設(shè)計(jì)或代價不菲的BOM變化，即可將天線修改為滿足各種應(yīng)用需求。成本敏感的方案可使用高度集成的MAX2180，減少分立式外部元件的數(shù)量、節(jié)省電路板空間，并且仍然滿足當(dāng)今的低噪聲、高線性度要求。

　　本參考設(shè)計(jì)中的FM信號通路提供了133dBuV的OIP3和+180dB?V的OIP2。工作于7V至24V電源電壓，在8V至15V范圍內(nèi)保證性能。MAX2180采用4mm x 4 mm TQFP封裝，ESD額定值為±4kV HBM。備有樣品和*估板。