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蓝牙通信是一种时分复用(TDD)系统,主要工作在2.402GHz至2.48GHz的ISM频段内。蓝牙系统采用0.5BT GFSK(高斯频移键控)调制方法,载波频率上移175kHz表示“1”,下移175kHz表示“0”,典型符号传输速率为每秒1M符号。0.5BT定义为在500kHz数据速率下的3dB带宽。系统还采用FHSS(跳频扩频)技术,以改善RF链路的质量和可靠性,跳频速率可达1600hops/sec。
MAX2240单电源低电压功率放大器IC是蓝牙应用的理想选择。这款PA提供+20dBm(100mW)额定输出功率,配备数字功率控制电路,支持四个不同的输出功率水平,适应蓝牙1类和2类功率需求。MAX2240集成RF输入和级间匹配,简化了IC的应用,降低了PCB面积。
蓝牙对PA的性能有严格要求,包括发射输出频谱的测量、输出功率谱随VCC和增益控制水平的变化关系、输出功率与输入功率的变化斜率关系、1dB压缩点测量、小信号S参数测量、噪声系数和噪声功率测量、谐波测量、PIN与POUT关系及PIN与ICC关系的测量等。
MAX2240在多个测试条件下表现优异,包括室温下工作、使用蓝牙0.5BT GFSK调制、175kHz频率偏移等。测试结果表明,其输出功率谱、频谱泄漏、S参数、噪声系数、噪声功率、谐波以及PIN与POUT关系等方面均符合蓝牙规范要求。
最大输出功率测试显示,在VCC=3.2V时,2.45GHz频率下的输出功率为9.85dBm,VCC=3.6V时为10.94dBm。输出频谱测量表明,其在不同频率下的频谱包络均符合蓝牙规范要求。
频谱泄漏测量表明,PA在1µs斜坡时间和-1.5MHz、-2.5MHz偏移情况下的输出频谱均在蓝牙规定范围内。P1dB压缩点测量结果显示,其在不同VCC和控制信号水平下的压缩点均符合要求。
小信号S参数测量表明,MAX2240在2.42GHz、2.45GHz和2.48GHz频率下的S11、S21、S12和S22参数均表现良好,符合设计要求。噪声系数和噪声功率测量结果表明,其热噪声功率特性优异。
谐波测量表明,主要谐波功率在4.80GHz和7.20GHz频率下分别为-28.16dBm和-15.00dBm,符合设计要求。PIN与POUT关系及PIN与ICC关系的测量结果表明,其线路性能稳定。
MAX2240的CSP封装推荐PCB设计提供了优化的焊盘尺寸和引线设计,确保其在实际应用中的性能和可靠性。
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