MMIC 26 - 32GHz 三平衡混頻器芯片 ADH1015S 設(shè)計(jì)詳解

在當(dāng)今的射頻和微波應(yīng)用中，混頻器是至關(guān)重要的組件。今天，我們來深入了解一款高性能的 MMIC 三平衡混頻器芯片——ADH1015S，它工作在 26 - 32GHz 頻段，適用于空間級(jí)應(yīng)用。

文件下載：ADH1015S.pdf

一、規(guī)格概述

本規(guī)格書詳細(xì)規(guī)定了符合 MIL - PRF - 38534 類 K 標(biāo)準(zhǔn)的空間級(jí)芯片的要求，但有部分內(nèi)容在此處做了修改。同時(shí)，《SPACE DIE BROCHURE》中描述的制造流程也被視為本規(guī)格書的一部分。這里重點(diǎn)介紹的是該產(chǎn)品的空間級(jí)版本，若想了解商業(yè)級(jí)產(chǎn)品的更詳細(xì)操作說明和完整數(shù)據(jù)手冊，可訪問 www.analog.com/HMC1015。

二、產(chǎn)品編號(hào)

本規(guī)格書對應(yīng)的完整產(chǎn)品編號(hào)為 HMC8805，其描述為“MMIC 三平衡混頻器 26 - 32GHz 芯片”。

三、芯片信息

3.1 芯片尺寸

芯片尺寸為 43.3 密耳 x 44.9 密耳，厚度為 4 密耳 ± 0.5 密耳，鍵合焊盤和背面金屬化材料為金（Au）。

3.2 芯片引腳及連接說明

芯片有三個(gè)主要引腳：

• RF（交流耦合，匹配到 50 歐姆）
• IF（交流耦合，匹配到 50 歐姆）
• LO（交流耦合，匹配到 50 歐姆） 背面必須連接到 RF/DC 地，未標(biāo)記的鍵合焊盤無需連接。

  3.3 絕對最大額定值

  參數(shù)	數(shù)值
  RF/IF 輸入（LO = +18dBm）	+15.5 dBm
  LO 驅(qū)動(dòng)	+20 dBm
  最大結(jié)溫	150°C
  連續(xù)功耗（TA = 85°C，85°C 以上以 2.5mW/°C 降額）	79 mW
  熱阻（結(jié)到芯片底部）	392°C/W
  環(huán)境工作溫度范圍（TA）	-40°C 到 +85°C
  存儲(chǔ)溫度	-65°C 到 +125°C

需要注意的是，超過絕對最大額定值的應(yīng)力可能會(huì)對器件造成永久性損壞，在最大水平下長時(shí)間運(yùn)行可能會(huì)降低性能并影響可靠性。

四、芯片鑒定

芯片鑒定按照 MIL - PRF - 38534 的 K 類版本、附錄 C、表 C - II 進(jìn)行，但有以下修改：

• 芯片鑒定前需要進(jìn)行預(yù)篩選測試，以去除所有與組裝相關(guān)的不合格品。
• 不進(jìn)行機(jī)械沖擊或恒定加速度測試，芯片鑒定在開放式載體中進(jìn)行。
• 中間和老化后的電氣測試僅包括在 +25°C 下進(jìn)行的靜態(tài)測試。

4.1 芯片電氣特性

這些極限值僅適用于 +25°C，且僅作為上變頻器進(jìn)行測試。S 參數(shù)數(shù)據(jù)需要按照特定頻率進(jìn)行掃描和列表記錄。

4.2 鑒定樣品電氣特性

在 - 40°C ≤ TA ≤ 85°C（除非另有說明）的 50 歐姆系統(tǒng)中，還對鑒定樣品的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定，包括轉(zhuǎn)換損耗、各種隔離度、輸入三階截點(diǎn)和輸入 1dB 壓縮點(diǎn)等。預(yù)老化和老化后的電氣測試僅需要進(jìn)行 S 參數(shù)測試，最終電氣測試需要納入功率測試，且僅最終電氣測試需要進(jìn)行溫度測試。同樣，S 參數(shù)數(shù)據(jù)和 IP3、P1dB 數(shù)據(jù)也需要按照特定頻率進(jìn)行掃描和列表記錄。

4.3 端點(diǎn)和增量極限（+25°C）

對于轉(zhuǎn)換損耗，在子組 4 中，端點(diǎn)最大值為 13dB，增量為 ±1.0dB。同時(shí)要注意，表 II 的極限值不會(huì)被超過，240 小時(shí)老化和 C 組端點(diǎn)電氣參數(shù)的增量在 TA = 25°C 下進(jìn)行。

五、芯片外形

芯片的引腳連接和前面所述一致，需要注意的是所有尺寸單位為英寸（毫米），芯片厚度為 0.004 英寸，背面金屬為接地，未標(biāo)記的鍵合焊盤無需連接，整體芯片尺寸公差為 ±0.002 英寸。

通過對 ADH1015S 芯片的詳細(xì)了解，我們可以看到它在 26 - 32GHz 頻段具有良好的性能和嚴(yán)格的規(guī)格要求。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師們需要根據(jù)這些參數(shù)和要求，合理選擇和使用該芯片，以滿足不同應(yīng)用場景的需求。你在使用類似芯片時(shí)遇到過哪些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)。