Freescale MRF7S21170H

Конечно, вот подробное описание, технические характеристики, парт-номера и совместимые модели для транзистора Freescale MRF7S21170H.

Описание и применение

MRF7S21170H — это мощный N-канальный транзистор на основе технологии LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) от Freescale (ныне NXP Semiconductors). Он разработан специально для работы в диапазоне частот 2110-2170 МГц, что соответствует полосе UMTS (3G) и LTE (4G).

Основное назначение: Этот транзистор является ключевым компонентом в выходных каскадах усилителей мощности (PA — Power Amplifier) базовых станций сотовой связи (макро- и микро-BTS). Он обеспечивает высокую выходную мощность с хорошей линейностью, необходимой для современных цифровых модуляций.

Ключевые особенности:

• Высокая мощность: Способен выдавать более 170 Вт пиковой мощности.
• Высокий КПД: Технология LDMOS обеспечивает хорошую энергоэффективность, что критически важно для снижения тепловыделения и эксплуатационных расходов базовых станций.
• Высокая линейность: Необходима для минимизации искажений сигналов с широкополосной модуляцией (W-CDMA, OFDMA в LTE).
• Внутренняя согласованность: Устройство частично согласовано по входу и выходу на целевой частоте, что упрощает проектирование финального усилительного каскада.
• Повышенная надежность: Рассчитан на работу в жестких условиях (высокое КСВН, перегрузки).

Технические характеристики (основные)

| Параметр | Значение | Условия / Примечание | | :--- | :--- | :--- | | Тип транзистора | N-канальный, усиленный режим, LDMOS | | | Диапазон частот | 2110 – 2170 МГц | Рабочий диапазон (UMTS Band I, LTE Band 1) | | Выходная мощность (Pout) | > 170 Вт (52.3 dBm) | Пиковая мощность при типовом режиме | | Коэффициент усиления (Gain) | ~ 17 дБ | Типовое значение на частоте 2140 МГц | | КПД (Drain Efficiency) | > 45% | Типовое значение | | Линейность (ACLR) | Соответствует стандартам 3GPP | Для сигналов W-CDMA/LTE | | Напряжение стока (Vdd) | +28 В / +32 В | Стандартное напряжение питания для LDMOS | | Ток покоя (Idq) | ~ 600 мА | Настраиваемый параметр для оптимизации линейности и КПД | | Класс усиления | Класс AB | Стандарт для линейных усилителей БС | | Тепловое сопротивление (RthJC) | ~ 0.25 °C/Вт | От перехода к корпусу, критично для расчета системы охлаждения | | Макс. температура перехода (Tj) | +200 °C | | | Корпус | Air Cavity Ceramic, с фланцем | Мощный керамический корпус с золотым покрытием выводов. Крепление через фланец на радиатор. | | Согласование | Внутренне согласован на 50 Ом | Частичная согласующая цепь внутри корпуса |

Парт-номера и аналоги (Cross-Reference)

Транзисторы для базовых станций часто имеют несколько номеров в зависимости от маркировки, уровня тестирования или незначительных модификаций.

Основные парт-номера от производителя (Freescale/NXP):

• MRF7S21170H — основная и самая распространенная маркировка.
• MRF7S21170HS — может обозначать вариант в специальной упаковке (например, на ленте и катушке для автоматического монтажа).
• MRF7S21170HR5 — вариант с определенным кодом партии или специфичными тестами.

Прямые аналоги и совместимые модели от других производителей:

• Ampleon (выделилась из NXP): BLF7G22LS-170P — это один из самых близких и современных прямых аналогов. Ampleon унаследовала линейку LDMOS от NXP, и эта модель является эволюционным развитием или прямым переименованием для новых поставок.
• STMicroelectronics: В этом частотном и мощностном диапазоне прямого 100% аналога может не быть, но серия STAPxx предлагает похожие решения (требуется проверка datasheet).
• Integra Technologies (бывший Mitsubishi Electric): Предлагают мощные транзисторы для инфраструктуры, но конкретный аналог нужно подбирать по параметрам (например, серия IMMxx).
• Wolfspeed (Cree): Предлагают решения на основе GaN-on-SiC (например, серия CGHV), которые могут служить альтернативой для новых разработок, обеспечивая более высокую эффективность и полосу, но требуют пересмотра схемотехники и имеют другую цену.

Важное примечание: При замене MRF7S21170H на модель другого производителя (особенно на GaN) необходимо:

1. Внимательно сравнивать datasheet (напряжения, токи, смещение, тепловые параметры).
2. Проверять и, скорее всего, пересчитывать внешнюю согласующую цепь.
3. Адаптировать схему смещения (для GaN требуется отрицательное напряжение затвора).
4. Убедиться в совместимости посадочного места (корпус).

Совместимые модели и сферы применения

Устройство предназначено для использования в конкретных платах усилителей мощности базовых станций. Оно совместимо по посадочному месту и электрическим характеристикам с:

• Платами PA, разработанными под корпус Air Cavity 2917 (или подобный).
• Модулями и шасси усилителей, рассчитанных на питание +28В/+32В.
• Системами, где ранее использовались транзисторы серии MRF7S21xxx (например, MRF7S21140H — аналог на 140 Вт).

Типичное применение в оборудовании:

• Макро-базовые станции 3G (UMTS/W-CDMA) в диапазоне 2100 МГц.
• Базовые станции 4G LTE в Band 1 (2100 МГц).
• Активные антенные системы (AAS) и RRU (Remote Radio Unit) старого поколения.
• Повторители (репитеры) и бустеры сигнала.

Заключение: MRF7S21170H — это классический, проверенный временем мощный LDMOS-транзистор для инфраструктуры беспроводной связи. При поиске замены или для новых проектов первым делом стоит рассматривать современные аналоги от Ampleon (BLF7G22LS-170P), а для принципиально новых разработок — оценивать более эффективные технологии, такие как GaN от Wolfspeed или Qorvo.