射頻功率放大器是发射系统中的主要部分，其重要性不言而喻。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射頻信号功率很�。�需要经过一系列的放大（缓冲级、中间放大级、末级功率放大级）获得足够的射頻功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。为了获得足够大的射頻输出功率，必须采用射頻功率放大器。

　　如何選擇合適的射頻放大器，不同射頻放大器之間有何區別？

　　爲具體應用選擇合適的射頻放大器時，應考慮增益、噪聲、帶寬和效率等特性。本文將評述最常用的射頻放大器，並說明增益、噪聲、帶寬、效率和各種功能特性如何影響不同應用的放大器選擇。

　　射頻放大器有多種類型和形式，旨在滿足不同的應用場景。然而，爲目標應用選擇合適的射頻放大器時，種類如此繁多的射頻放大器使得這項工作變得並不輕松。雖然幾乎所有射頻放大器的關鍵特性都是其增益，但這並不是選擇合適的器件所要考慮的唯一參數，很多時候甚至也不是最重要的參數。

　　增益表明放大器可以爲信號提供多大的提升，由輸出功率與輸入功率之比（以dB爲單位）表示。它一般針對放大器的線性模式(即輸出功率的變化與輸入功率的相應變化呈線性關系)進行規定（參見圖1）。如果繼續提高射頻放大器的輸入信號的功率水平，器件將開始進入非線性模式，並産生雜散頻率分量。這些幹擾分量包括諧波和交調産物（參見圖2中的HD2、HD3、IMD2和IMD3），代表了射頻放大器輸出端出現的交調失真(IMD)。射頻放大器處理不同輸入功率水平而不引入顯著失真的能力反映了其線性度性能，這可以用不同參數來表示（參見圖1），包括：

　　輸出1dB壓縮點(OP1dB)，其定義了系統增益降低1dB時的輸出功率。

　　飽和輸出功率(PSAT)，即當輸入功率變化不再改變輸出功率時的輸出功率。

　　2階交調點(IP2)和3階交調點(IP3)，它們是輸入（IIP2、IIP3）和輸出（OIP2、OIP3）信號功率水平的假設點，在這些點上，相應雜散分量的功率將達到與基波分量相同的水平。

　　圖1.射頻放大器的輸出功率特性及其非線性參數

　　圖2.諧波和交調産物。

　　盡管增益描述了射頻放大器的關鍵功能，但線性度和其他特性在決定射頻放大器選擇方面起著重要作用。事實上，射頻放大器類型的選擇總是涉及不同設計參數之間的權衡。下面是爲目標用例選擇正確類型的射頻放大器的簡短指南。

　　低噪聲放大器

　　低噪聲放大器(LNA)常常用于接收器应用中，用于放大与天线接口的信号链前端的微弱信号。该类型射頻放大器经过优化，在执行此功能时向信号引入的噪声极小。在信号链的前面几级，噪声最小化尤为重要，因为这些级对整个系统的总噪声系数的影响最大。

　　低相位噪聲放大器

　　低相位噪聲放大器的额外相位噪声极�。�因而它们非常适合需要高信号完整性的射頻信号链。相位噪声是近载波噪声，表现为抖动，其特征是信号的相位在时域中有微小波动。因此，低相位噪声放大器非常适合与高速时钟和LO网络中的高性能PLL频率合成器结合使用。

　　功率放大器

　　功率放大器(PA)針對功率處理性能進行了優化，適用于旨在提供高功率的應用，如發射器系統等。這些放大器通常具有高OP1dB或PSAT特性，並提供高效率，從而可以保持低散熱。

　　高線性度放大器

　　高線性度放大器用于在很宽的输入功率范围内以极低的杂散水平提供高3阶交调点。这种类型的器件是使用复数调制信号的通信应用的常见选择，此类应用要求射頻放大器能够以极小的信号失真处理高波峰因数，从而保持低误码率。

　　可變增益放大器

　　可變增益放大器(VGA)用于需要通过灵活的增益调节来适应信号电平变化的应用。VGA通过提供可调增益来实现此功能，增益既可利用数字控制的VGA以数字方式逐步改变，也可利用模拟控制的VGA连续改变。此类放大器常常用于自动增益控制(AGC)，以及用于补偿其他元器件的温度或特性变化所导致的增益漂移。

　　寬帶放大器

　　寬帶放大器能在很宽的频率范围（通常涵盖数个倍频程）内提供中等增益，多重宽带应用得益于此。这些放大器提供大增益带宽积，其代价通常是效率和噪声性能平庸。

　　增益模塊

　　其他通用射頻應用也可以依靠增益模塊，後者代表了廣泛的射頻放大器類別，可以涵蓋各種頻率、帶寬、增益和輸出功率水平。這些放大器通常提供平坦的增益響應和良好的回波損耗。其設計常常包含匹配和偏置電路，因而只需極少的外部元件便可集成到信號鏈中，工作得以簡化。

　　本文給出了射頻放大器及其應用的幾個例子。然而，這些器件種類衆多，所針對的應用數不勝數，這篇小文難免有所遺漏。射頻放大器可以采用不同的組裝和工藝技術進行設計，以提供不同的集成特性，支持特定的工作模式，並實現優化的性能來滿足各種應用的需要——從通信和工業系統到測試測量設備及航空航天系統。