13 to 24.6 GHz Output x2 Active Frequency Multiplier ADH814S 技術(shù)解析

一、引言

在電子工程領(lǐng)域，頻率倍增器是實(shí)現(xiàn)特定頻率輸出的重要器件。今天我們要深入探討的是 Analog Devices 公司的 ADH814S 13 至 24.6 GHz 輸出 x2 有源頻率倍增器，它專為太空應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具有嚴(yán)格的性能要求和規(guī)范。

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二、規(guī)格概述

2.1 適用范圍

本規(guī)格書(shū)詳細(xì)規(guī)定了符合 MIL - PRF - 38534 類 K 標(biāo)準(zhǔn)的太空級(jí)芯片的具體要求，同時(shí)《SPACE DIE BROCHURE》中描述的制造流程也是本規(guī)格的一部分。這里主要介紹該產(chǎn)品的太空級(jí)版本，商業(yè)級(jí)產(chǎn)品的詳細(xì)操作說(shuō)明和完整數(shù)據(jù)手冊(cè)可在 [https://www.analog.com/hmc814 - die](https://www.analog.com/hmc814 - die) 查看。

2.2 產(chǎn)品編號(hào)

文檔未明確給出具體編號(hào)，但強(qiáng)調(diào)了此規(guī)格對(duì)應(yīng)的完整產(chǎn)品編號(hào)。

三、芯片信息

3.1 芯片尺寸

芯片尺寸為 45.6 mils x 44.5 mils，厚度為 4 mils，鍵合焊盤和背面金屬化材料為金（Au）。

3.2 芯片圖片及引腳說(shuō)明

芯片引腳包括 RFIN（射頻輸入）、Vdd1 和 Vdd2（電源電壓）、RFOUT（射頻輸出），芯片底部為接地端（GND）。

3.3 焊盤描述

四、規(guī)格參數(shù)

4.1 絕對(duì)最大額定值

4.2 推薦工作條件

電源電壓（Vdd1 = Vdd2）為 +4.5 Vdc 至 +5.5 Vdc，驅(qū)動(dòng)電平范圍為 +0 dBm 至 +6 dBm。

4.3 標(biāo)稱工作性能特性

4.4 標(biāo)稱隔離性能特性

在 (T_{A}=25^{circ} C)、(Vdd1 = Vdd 2=+3.5 V)、+4 dBm 驅(qū)動(dòng)電平以及 RFOUT 頻率范圍為 13 GHz 至 24.6 GHz 的條件下，F(xiàn)o 隔離度為 24 dBc，3Fo 隔離度為 19 dBc，4Fo 隔離度為 13 dBc。

五、芯片鑒定

依據(jù) MIL - PRF - 38534 的 K 類版本附錄 C 表 C - II 進(jìn)行鑒定，但有部分修改：

1. 芯片鑒定前需要進(jìn)行預(yù)篩選測(cè)試，以去除所有與組裝相關(guān)的不合格品。
2. 不進(jìn)行機(jī)械沖擊或恒加速度測(cè)試。
3. 中間和老化后的電氣測(cè)試僅在 +25 °C 下進(jìn)行。

六、芯片電氣特性

6.1 芯片電氣特性表（TABLE I）

6.2 鑒定樣品電氣特性表（TABLE II）

6.3 老化/壽命測(cè)試增量限制表（TABLE III）

七、芯片外形

注意事項(xiàng)：

1. 所有尺寸單位為英寸 [毫米]。
2. 芯片厚度為 .004"。
3. 典型鍵合焊盤為 .004" 正方形。
4. 鍵合焊盤金屬化為金。
5. 背面金屬化為金。
6. 背面金屬為接地。
7. 未標(biāo)記的鍵合焊盤無(wú)需連接。
8. 芯片整體尺寸公差為 ±.002"。

八、應(yīng)用注意事項(xiàng)

8.1 芯片組裝

芯片應(yīng)使用共晶混合物或?qū)щ姯h(huán)氧樹(shù)脂直接連接到接地平面。推薦使用 0.127 mm（5 mils）厚的氧化鋁薄膜基板上的 50 Ω 微帶傳輸線來(lái)連接芯片的射頻輸入和輸出。如果使用 0.254 mm（10 mils）厚的氧化鋁薄膜基板，芯片應(yīng)抬高 0.15 mm（6 mils），使其表面與基板表面共面，可通過(guò)將 0.102 mm（4 mils）厚的芯片連接到 0.150 mm（6 mils）厚的鉬散熱片（moly - tab），然后將其連接到接地平面來(lái)實(shí)現(xiàn)。微帶基板應(yīng)盡可能靠近芯片，以最小化鍵合線長(zhǎng)度，典型的芯片到基板間距為 0.076 mm（3 mils）。推薦使用寬度為 0.075 mm（3 mils）且長(zhǎng)度小于 0.31 mm（< 12 mils）的金帶，以最小化射頻端口的電感。

8.2 旁路電容

在 Vdd1 和 Vdd2 輸入上應(yīng)使用射頻旁路電容，推薦使用一個(gè) 100 pF 的單層電容（通過(guò)共晶或?qū)щ姯h(huán)氧樹(shù)脂安裝），且距離芯片不超過(guò) 0.762 mm（30 mils）。

九、典型性能特性

所有典型性能特性在 (Vdd 1 = Vdd 2 = +5 V)、+4 dBm 驅(qū)動(dòng)電平以及 (T_{A}= +25^{circ} C) 的條件下適用，包括輸出功率與溫度、電源電壓、驅(qū)動(dòng)電平的關(guān)系，以及隔離度與輸出頻率、溫度的關(guān)系等。

十、芯片封裝信息

標(biāo)準(zhǔn)封裝為 GP - 2（Gel Pack），如需了解替代封裝信息，請(qǐng)聯(lián)系 Analog Devices Inc。

十一、總結(jié)

ADH814S 頻率倍增器在太空應(yīng)用中具有重要價(jià)值，其嚴(yán)格的規(guī)格參數(shù)和詳細(xì)的應(yīng)用說(shuō)明為工程師在設(shè)計(jì)相關(guān)電路時(shí)提供了可靠的參考。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求和條件，合理選擇工作參數(shù)和組裝方式，以確保芯片的性能和可靠性。你在使用類似頻率倍增器時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享。