WiFi产品常用射频功率放大器汇总
在这些年的WiFi产品开发中，接触了多种型号的射频功率放大器（以下简称PA），科创笔记对WiFi产品中常用的射频功率放大器做个汇总，供读者参考。本文中部分器件型号是Frontend Module，即包含内PA，LNA，Switch，按不同厂牌对PA进行介绍，按照厂牌字母顺序进行排列。ANADIGICS
ANADIGICS成立于1985年，率先开创制造高容量、低成本、高性能的砷化镓集成电路(GaAs ICs)。ANADIGICS是领先世界的通信产品供应商。ANADIGICS为不断发展的无线宽带与无线通信市场，设计、制造射频集成电路（RFIC）解决方案。公司创新的高频率RFIC，能使通信设备制造商提高整体系统性能、减少产品的体积及重量、提高电源效率、提高稳定性、并降低制造成本及制程时间。
Part NumberFrequencySupply(V)GainP1dBEVM @ 54MbpsAWL6951b/g: 2.4 – 2.53.3b/g: 32b/g:27g: 2.9% @ +20 dBma: 4.9 – 5.9a: 29a:26.5a: 3.3% @ +19 dBmAWL92242.4 – 2.53 – 3.63227b: meets ACPR @ +23 dBmg: 3.0% @ Pout = +20 dBmAWL95554.9 – 5.85+3.32926-33 dB @ Pout = +19 dBm-36 dB @ Pout = +5 dBmAWL61532.4 – 2.53 – 529.5282.5% @ Pout = +21 dBm30.5313% @ Pout = +25 dBmAWL69502.4 – 2.53 – 3.6b/g: 3225g: 2.7% @ +20 dBm4.9 – 5.9a: 33a: 3.6% @ +19 dBm本文仅给出ANADIGICS的最高规格WiFi PA AWL6153的性能指标，如下图。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/AWL6153-Performance.jpg
Avago
这是一家从Agilent（现拆分为Agilent + Keysight）中分离出来的半导体公司，拥有 50 年的技术创新传统。多年来，Avago开发出丰富的产品和受知识产权保护的产品组合，这些成就使Avago能够在所服务的市场中脱颖而出，并占据领导地位。在WiFi产品设计中，Avago的PA市场份额相对较少。
Part NumberFrequency (GHz)Bias ConditionGainPSAT (dBm)MGA-220032.3-2.75V@500mA3532MGA-252035.1-5.95V@425mA3030显而易见，MGA-22003适用于2.4GHz频段，MGA25203适用于5GHz频段。笔者在几年前曾经使用Atheros AR9280 + MGA25203设计过一款5GHz中等功率无线网卡，测试发现MGA25203的性能还是相当不错的，正如其Datasheet中所描述的一样。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/MGA-25203-Performance.jpg
EPICOM
EPICOM是由知名企业及创投公司集资，结合优秀研发团队，致力于设计、开发、整合无线通讯射频前端组件与模块，协助系统厂商获得竞争力的无线射频前端解决方案。EPICOM为无自有晶圆厂的无线通讯集成电路与射频前端模块设计公司(Fabless IC & RF Front-end Module Design House) 。EPICOM已顺利取得SGS核发的ISO9001：2000生产管理、销售与研发设计认证。
Part NumberFrequencyGainOutput PowerEPA2414A2.4 – 2.5253% EVM at Pout=+18 dBmEPA2018A2.4 – 2.5333% EVM at Pout=+26 dBmPA53054.9 -5.920.53% EVM at Pout=+14dBm本文仅给出EPICOM的最高规格WiFi PA EPA2018A的性能指标，如下图。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/EPA2018A-Performance.jpg
Hittite
Hittite Microwave 面向技术要求严苛的射频 (RF) 微波和毫米波应用，设计和开发高性能集成电路、模块和子系统。这些应用包括蜂窝、光纤和卫星通信，以及医学及科学成像、工业仪表、航空航天和防务电子。凭借近30年的经验和创新实践，Hittite 在模拟、数字和混合信号半导体技术领域有着深厚的积淀，从器件级到完整子系统的设计和装配，覆盖面十分广泛。 Hittite Microwave于2014年被Analog Devices, Inc.（ADI）收购合并。但笔者还是更喜欢Hittite作为射频微波器件的名称，所以暂不更改称呼^_^。
笔者本人并没用用过Hittite的WiFi PA，倒是用过其他频段Gain Block和PA，查找其官方网站，似乎也只有一款PA适用于WiFi行业，HMC408，其性能如下。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/HMC408-Performance.png
Microchip
Microchip（2010年收购了SST）是全球领先的单片机和模拟半导体供应商，为全球数以千计的消费类产品提供低风险的产品开发、更低的系统总成本和更快的产品上市时间。
Mircrochip的WiFi PA常见于Mediatek（Ralink）的参考设计。
ProductGainLinear PowerVoltageFrequencySST12CP1134253.0 – 52.4 – 2.4SST12CP11C37254.0 – 5.52.4 – 2.5SST12CP1234253.0 – 5.02.4 – 2.5SST12CP2137254.0 – 5.52.4 – 2.5SST12CP3339254.0 – 5.52.4 – 2.5SST12LP072919.53.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP07A2820.53.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP07E30203.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP0830202.75 – 4.22.4 – 2.4SST12LP08A2920.53.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP1430203.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP14A29213.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP14C32203.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP14E23193.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP1535233.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP15A32223.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP15B32223.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LP17A2817.52.75 – 4.22.4 – 2.4SST12LP17B26193.0 – 4.22.4 – 2.5SST12LP17E29182.75 – 4.22.4 – 2.4SST12LP18E25182.7 – 4.22.4 – 2.4SST12LP19E2519.52.75 – 4.22.4 – 2.4SST12LP2030183 – 4.22.4 – 2.5SST12LP2227192.75 – 4.22.4 – 2.4SST12LP2527192.75 – 4.22.4 – 2.4SST11CP1525.5 – 28.518.5 / 213.0 – 5.05.0 – 5.9SST11CP15E26 – 2917.5/19.53.0 – 5.04.9 – 5.9SST11CP163021.53.0 – 5.05.1 – 5.9SST11CP2231203.0 – 5.05.1 – 5.9SST11LP1228-34203.0 – 4.25.0 – 5.9SST11LF0430183.0 – 5.04.9 – 5.9SST11LF0528173.0 – 5.04.9 – 5.9SST11LF0828173.0 – 5.04.9 – 5.9SST12LF0129193.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LF022918.53.0 – 4.22.4 – 2.4SST12LF0328193 – 4.22.4 – 2.5SST12LF0924173.0 – 5.02.4 – 2.5不难看出，Microchip的WiFi PA以低功率为主，仅在2.4GHz频段有几颗中等功率的型号。不得不说，Mircochip 的PA命名方式让笔者感到困惑，很难从型号本身猜到其性能指标。本文给出笔者曾经用过的SST12CP11的性能指标，如下图，还是很不错的。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/SST12CP11-Performance.jpg
Microsemi
Microsemi Corporation总部设于加利福尼亚州尔湾市，是一家领先的高性能模拟和混合信号集成电路及高可靠性半导体设计商、制造商和营销商。Microsemi的产品包括独立元器件和集成电路解决方案等，可通过改善性能和可靠性、优化电池、减小尺寸和保护电路而增强客户的设计能力。Microsemi公司所服务的主要市场包括植入式医疗机构、防御/航空和卫星、笔记本电脑、监视器和液晶电视、汽车和移动通信等应用领域。Microsemi在发展过程中收购了多家公司，包括熟知的Actel，Zarlink，Vitesee。Microsemi的WiFi PA产品线型号较多，也多次出现在Atheros早期的参考设计中，近期的参考设计就很少出现了。
Microsemi WiFi Frontend Module
Part NumberFreq (GHz)Vin (V)Iq (mA)PALNASwitchGainPout (dBM)Pout (dBM)GainNoiseIP3(dB)@ 3% EVM@ 1.8% EVM(dB)(dB)(dBM)LX5541LL2.43.3902719N/A1325NoLX5543LU2.43.3822517N/AN/AN/AN/ASP3TLX5551LQ2.43.3902618N/AN/AN/AN/ASPDTLX5552LU2.43.3802617N/A12.525SPDTLX5553LU2.43.3822517N/A132.15SP3TLX5586ALL53.311027181712.52.66.5SPDTLX5586HLL5511028201912.52.76.5SPDTMicrosemi WiFi PA
P/NFreqGainVinPout (dBM)Pout (dBM)Current at(GHz)(dB)(V)@ 3% EVM@ 1.8% EVM3% EVM (mA)LX5511LQ2.4263.320N/A170LX5514LL2.4283.320N/A145LX5535LQ2.4323.3 – 522N/A275LX5518LQ2.4323.3 – 526N/A390LX5530LQ5283.3 – 523NA360LX5531LQ5323.3 – 52523350如果没记错的话，LX5511 + LX5530出现在Atheros AP96低功率版本参考设计中，LX5535 + LX5530出现在Atheros AP96高功率版本参考设计中，FEM多次出现在无线网卡参考设计中。LX5518则是近年应用较多的一款高功率PA，与后文即将出现的Skyworks SE2576十分接近，科创笔记也专门发表过对比测试文章：http://www.licsnotes.com/high-power-pa-test/。毫不夸张地讲，Microsemi LX5518与Skyworks SE2576占据了2.4GHz高功率WiFi市场的半壁江山。LX5518的强悍性能如下图所示。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/LX5518-Performance.jpg
RFaxis
RFaxis是一家相对较新的射频半导体公司，成立于2008年1月，总部设于美国加州，专业从事射频半导体的设计和开发。凭借其独有的专利技术，RFaxis公司引领专为数十亿美元的Bluetooth、WLAN、802.11n/MIMO、ZigBee、AMR/AMI和无线音频/视频市场设计的下一代无线解决方案。利用纯CMOS并结合其自身的创新方法和专利技术，RFaxis开发出全球首款射频前端集成电路(RFeIC)。
相信读者一定了解，CMOS PA的巨大优势就是成本低，在如今WiFi设备价格如此敏感的环境下，这是RFaxis开拓市场的利器。从RFaxis的官方上可以看到已经有多款WiFi PA，但缺少汇总数据，用户很难快速选型。本文仅给出RFaxis主推的RFX240的性能。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/RFX240-Performance.jpg
RFIC
RFIC的全称是RF Integrated Corp.，中文名称是朗弗科技股份有限公司，这家公司显得十分低调，在其官网上甚至找不到任何有关公司的介绍，笔者也是醉了。
P/NBANDGainLinear PowerIccVccVerfAP11102.4-2.52618.5853.32.85AP11122.4-2.530181053.32.85AP12942.4-2.531/3219/22145/2153.3/4.52.8/2.85AP10472.4-2.533.5222703.32.85AP10582.4-2.53423/25300/4804.52.85AP10762.4-2.533.5222703.32.85EPM24262.4-2.53323/26335/4653.3/4.52.75EPM24282.4-2.53424/28468/6683.3/4.52.95AP30154.9-5.852920/23280/NA3.3/53AP3015P4.9-5.852915/18340/3903.3/53.2AP3015M4.9-5.852917/18210/1703.32.9AP54025.0-5.85252137053.1估计大部分国内的读者没有用过RFIC的芯片，笔者也只是看到一些国外的产品在用。没有Datasheet，也没有Brief Introduction，只能从官网上了解到部分数据，其中EPM2428是2.4GHz频段规格最高的型号，其典型参数为：
64QAM情况下可达28dBm@EVM=3%11b情况下可达32dBm，满足频谱模板效率可达20%@28dBm增益可达34dB片上输入/输出匹配RFMD
RFMD（与TriQuint合并以后称为Qorvo，但笔者还是喜欢称之为RFMD，Qrovo实在是太拗口了）作为一家老牌的射频器件厂商，相信有些读者比我更了解，但笔者还是决定对RFMD做个简单介绍；RF Micro Devices公司（简称RFMD）是全球领先的高性能射频元件和化合物半导体技术的设计和制造商。RFMD的产品可用于蜂窝手机，无线基础设施，无线局域网络（WLAN），CATV /宽频及航空航天和国防市场，提供增强的连接性，并支持先进的功能。RFMD凭借其多样化的半导体技术以及RF系统专业技能，成为世界领先的移动设备，客户端和通讯设备制造商的首选供应商。
RFMD WiFi PA产品线型号非常多，几乎可以满足所有WiFi产品的射频需求。
P/NMin FreqMax FreqGainPOUTEVM (%)Vcc (V)Tx Icc (mA)RF510224002500282133.3210RF511224002500282133.3210RF511718002800261833.3200RF51222400250025.5182.53.3120RF512524002500282133.3210RF515224002500341833.3130RF518924002500251843.3220RF53222400250025.5182.53.3120RF535549005850281733.3140RF537324002500281033.355RF56022400250034262.55450RF560333003800302635500RF561649005850302135250RF562224002500301833.395RF56233300380032262.55600RF5632230027003428.52.55800RF56333300380034.5282.551000RF56522400270033.5302.551450RF57222400250025.5182.53.3120RFPA22262200270012.8262.55545RFPA5026490059008.8252.55670RFPA5200240025003326.52.55470RFPA5201E2400250033.5292.55875RFPA52082400250040282.55590STA-5063Z3300620014933.352STA-6033(Z)49005900241833.3165SZA-2044(Z)700270025.52235300SZA-3044(Z)2700380024242.55340SZA-5044(Z)4900590033211.85330SZA-6044(Z)5100590017.31735165SZM-2066Z2500270033.7262.55583SZM-2166Z2300270036272.56878SZM-3066Z3300380034262.55730SZM-3166Z3300360035272.55.2900SZM-5066Z5100590018252.55800RFPA55124900 MHz5850 MHz33 dB11ac -? 23 dBm 11n – 25 dBm11ac – 1.8% 11n – 3%5V
RFPA550249005850
RFPA55225180MHz5925MHz33dB23dBm-35dB5V285mARFPA55424900585033
RFPA5542B5180592533
在这些产品中，最令笔者震撼的就是RFPA5201E，其性能好到没朋友。笔者此前开发一款10W（11n HT20 MCS7）超大功率放大器时，曾经选用了RFMD RFPA5201E作为驱动级，http://www.licsnotes.com/rdr-components-selection/。
RFPA5201E测试数据与Datasheet中描述完全一致，如下图。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/RFPA5201E-Performance.jpg
当然，RFPA5201E的功耗也是不容小觑的，达到了可怕的1000mA，这可能也是很多厂商望而却步的原因。 Richwave 立积电子 (Richwave Technology Corp.)成立于2004年，是专业的 IC 设计公司。公司的主要技术在开发与设计世界一流的无线射频(RF)集成电路，公司的主要目标是在无线射频(RF)领域成为领先全球的IC供货商。立积电子的产品主要分为两个产品线：一是射频技术相关的收发器，另一个是射频前端的相关射频组件。
Richwave的WiFi PA多见于Mediatek（Ralink）的参考设计，众所周知，台湾半导体厂商喜欢在参考设计中选用台湾的半导体器件，无源器件，这是促进本土经济技术发展的有效手段。与RFaxis类似，Richwave官方网站也同样没有PA的汇总数据，只能看到其全部型号列表。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/Richwave-WiFi-PA.jpg
笔者在早期的WiFi产品设计中试用过Richwave的RTC6691，其性能指标如下图所示。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/RTC6691-Performance.jpg
Skyworks
Skyworks（于2011年收购了SiGe）同样是一家老牌射频半导体厂商，是高可靠性混合信号半导体的创新者。凭借其核心技术，Skyworks 提供多样化的标准及定制化线性产品，以支持汽车、宽带、蜂窝式架构、能源管理、工业、医疗、国防和移动电话设备。产品系列包括放大器、衰减器、侦测器、二极管、定向耦合器、射频前端模组、混合电路、基础设施射频子系统、/解调器、移相器、PLL/合成器/VCO、功率分配器/结合器、接收器、切换器和高科技陶瓷器件。
Skyworks同样具有种类齐全的WiFi PA产品线，在近期的Qualcomm Atheros的参考设计中，几乎全部使用了Skyworks的WiFi PA/FEM。
Part NumberFrequencyGainOIP3P1 dBSKY85004-112.4-2.529
SE2623L-R2.5-2.5TBD—TBDSE2622L2.4-2.531.5
26.5SKY65900-112.4-2.5TBD
34SKY65174-212.4-2.535——SKY65162-70LF0.4-2.72046.5280.4-2.7154330.20.4-2.713.243.529.50.4-2.713.243.830SKY651312.4-2.526—28SE2623L2.4-2.533—32SE2609L2.4-2.528—25.52825.5SE2605L2.4-2.533—32SE2604L2.4-2.532—30SE2598L2.4-2.528—26.5SE2597L2.4-2.528—26.5SE2576L2.4-2.533—32SE2574L2.4-2.528—25SE2574BL-R2.4-2.527—25SE2568U2.4-2.527—252725SE2568L2.4-2.527—252725SE2565T2.4-2.531—30SE2528L2.4-2.533—26.53428.5SE2527L2.4-2.533—26.53428.5SE2425U2.4-2.528.2——SKY85405-115.15-5.93TBD—TBDSKY85402-115.15-5.932—29SE5023L5.15-5.8532—34SE5005L5.15-5.7527—25SE5004L5.15-5.8526—34SE5003L1-R5.15-5.8532—32SE5003L5.15-5.8532—29SE2567L4.9-5.930—25SE2537L4.9-5.928—252010-2012年间，也就是运营商大力建设WLAN网络的年代，Skyworks的SKY65174 + SE5004是绝大部分室外型大功率无线AP的首选，其优异的性能远远领先于竞争对手。直到现在，5GHz 的11n的大功率设计似乎也只能选择SE5004，11ac的大功率设计只能选择SE5003-L1，也足以说明5GHz频段高功率，高线性度PA的设计难度。本文给出Skyworks的4款名称产品的性能数据。
http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/SKY65174-Performance.jpg
SKY65174性能http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/SE2576-Performance.jpgSE2576性能http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/SE5004-Performance.jpgSE5004性能http://www.licsnotes.com/wp-content/uploads/2015/12/SE5003-L1-Performance.jpgSE5003-L1性能 谢谢分享！
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