淺析：不同類(lèi)型射頻放大器之間的差異
[導(dǎo)讀]你真的了解射頻放大器嗎？
射頻放大器分為非常多的種類(lèi)，而且要想根據(jù)每一種放大器的規(guī)格參數(shù)找出最適合的一種似乎需要莫大的精力。多數(shù)類(lèi)型的射頻放大器源自普通收發(fā)機(jī)、接收機(jī)、發(fā)射機(jī)、雷達(dá)、調(diào)制電路和系統(tǒng)級(jí)類(lèi)型的規(guī)格要求。下文中對(duì)這些放大器及其最適合的應(yīng)用進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的概述。
寬帶放大器
寬帶放大器設(shè)計(jì)用于在較寬的帶寬下提供中等的增益，并同時(shí)保持較低的噪聲系數(shù)。此類(lèi)型放大器通常用于當(dāng)不要求使用低噪聲放大器時(shí)的天線(xiàn)前端接收機(jī)電路內(nèi)，以及需要額外增益而且對(duì)噪聲水平具有要求的接收機(jī)內(nèi)。
增益模塊放大器
增益模塊放大器（也稱(chēng)增益模塊）與寬帶放大器類(lèi)似，其不同點(diǎn)在于，增益模塊放大器的設(shè)計(jì)目的不在于具有與寬帶放大器同樣低的噪聲系數(shù)，而是在于產(chǎn)生比寬帶放大器更大的增益。增益模塊放大器用于中頻、射頻及微波發(fā)射機(jī)，并且可包括窄帶和寬帶兩種型號(hào)。這方面的選擇通常取決于增益模塊放大器的設(shè)計(jì)應(yīng)用類(lèi)型。
對(duì)數(shù)放大器
對(duì)數(shù)放大器為一種具有如下類(lèi)型增益曲線(xiàn)的放大器：輸出電壓為輸入電壓的自然對(duì)數(shù)的乘數(shù)。此類(lèi)型放大器通常專(zhuān)用于需要該種特性的應(yīng)用。
可變?cè)鲆娣糯笃?br /> 可變?cè)鲆娣糯笃鳛橐环N具有可控增益（有時(shí)為可編程增益）的放大器。取決于不同用途，此類(lèi)型的增益可通過(guò)使用可變?cè)鲆骐娐穼?shí)現(xiàn)，或者通過(guò)同時(shí)使用可變衰減器及固定增益放大器的方式實(shí)現(xiàn)?？勺?cè)鲆娣糯笃饕卜Q(chēng)為線(xiàn)性對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器，通常用于閉環(huán)控制電路內(nèi)，以使得主信號(hào)路徑保持連貫的信號(hào)功率水平。
低噪聲放大器
低噪聲放大器應(yīng)用于需要以不引入太大噪聲或相位噪聲的方式將低功率信號(hào)放大至工作功率水平的發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的任何部分。例如，其可設(shè)于振蕩器輸出端，以將信號(hào)增強(qiáng)至可對(duì)混頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的水平；或者用于天線(xiàn)輸入端，以將信號(hào)功率提高至易于被解調(diào)和數(shù)字化電路處理的水平。
同軸及波導(dǎo)功率放大器
功率放大器為發(fā)射機(jī)射頻前端的主力放大器，用于將通信及雷達(dá)設(shè)備的小功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于發(fā)送至天線(xiàn)的高功率發(fā)射信號(hào)。功率放大器的目的在于在不降低信號(hào)質(zhì)量的前提下，將信號(hào)增益提高至高功率水平。由于這一目的的實(shí)現(xiàn)通常較為困難，而且需要舍棄許多其他考慮因素，因此某些功率放大器還需要進(jìn)行優(yōu)化，以使其參數(shù)能最佳地符合脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、數(shù)字通信或需要使用此種放大器的其他用途的要求。
由于功率放大器還必須處理各種類(lèi)型的負(fù)載，而且某些負(fù)載可能導(dǎo)致?lián)p害性的反射，因此一般功率放大器還包含保護(hù)電路。當(dāng)功率水平或工作頻率足夠高時(shí)，功率放大器還可用于同軸連接器，甚至波導(dǎo)連接器。
線(xiàn)性放大器
線(xiàn)性放大器通常為射頻功率放大器當(dāng)中的一種，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于提供輸入和輸出保持比例線(xiàn)性關(guān)系的高線(xiàn)性性能。因此，線(xiàn)性放大器用于為其他設(shè)計(jì)考量因素，尤其各種負(fù)載條件下的設(shè)計(jì)考量因素優(yōu)化線(xiàn)性度。線(xiàn)性放大器最常用于需要高線(xiàn)性功率的發(fā)射機(jī)和測(cè)試設(shè)備。
雙向放大器
雙向放大器為發(fā)射機(jī)及接收機(jī)的組合，用作接收弱信號(hào)并將其放大重發(fā)，以令其在電學(xué)意義上的遠(yuǎn)程位置被捕獲的中間節(jié)點(diǎn)。雙向放大器通常用于在無(wú)需其他設(shè)施的前提下將通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至遠(yuǎn)程位置，以覆蓋更大的陸上區(qū)域，或者在同軸傳輸線(xiàn)的輔助下將信號(hào)或通信系統(tǒng)在地下或設(shè)施內(nèi)延展至更遠(yuǎn)的位置。雙向放大器通常需要使用性能良好的低噪聲放大器和功率放大器。對(duì)于用于處理高吞吐量數(shù)字通信的雙向放大器，其內(nèi)還可納入必要的解調(diào)和調(diào)制電路，以通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行完全重建和重傳，保證其在目的地具有最高的保真度。
高可靠性放大器
高可靠性放大器為一類(lèi)符合或超出所期待的高可靠性標(biāo)準(zhǔn)的放大器，通常用于汽車(chē)，航空航天，空間或軍事/國(guó)防應(yīng)用。此類(lèi)放大器通常比標(biāo)準(zhǔn)放大器性能更為穩(wěn)健，而且具有包括在各種操作條件下保持相應(yīng)使用壽命在內(nèi)的額定值。
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寬帶放大器
寬帶放大器設(shè)計(jì)用于在較寬的帶寬下提供中等的增益，并同時(shí)保持較低的噪聲系數(shù)。此類(lèi)型放大器通常用于當(dāng)不要求使用低噪聲放大器時(shí)的天線(xiàn)前端接收機(jī)電路內(nèi)，以及需要額外增益而且對(duì)噪聲水平具有要求的接收機(jī)內(nèi)。
增益模塊放大器
增益模塊放大器（也稱(chēng)增益模塊）與寬帶放大器類(lèi)似，其不同點(diǎn)在于，增益模塊放大器的設(shè)計(jì)目的不在于具有與寬帶放大器同樣低的噪聲系數(shù)，而是在于產(chǎn)生比寬帶放大器更大的增益。增益模塊放大器用于中頻、射頻及微波發(fā)射機(jī)，并且可包括窄帶和寬帶兩種型號(hào)。這方面的選擇通常取決于增益模塊放大器的設(shè)計(jì)應(yīng)用類(lèi)型。
對(duì)數(shù)放大器
對(duì)數(shù)放大器為一種具有如下類(lèi)型增益曲線(xiàn)的放大器：輸出電壓為輸入電壓的自然對(duì)數(shù)的乘數(shù)。此類(lèi)型放大器通常專(zhuān)用于需要該種特性的應(yīng)用。
可變?cè)鲆娣糯笃?br /> 可變?cè)鲆娣糯笃鳛橐环N具有可控增益（有時(shí)為可編程增益）的放大器。取決于不同用途，此類(lèi)型的增益可通過(guò)使用可變?cè)鲆骐娐穼?shí)現(xiàn)，或者通過(guò)同時(shí)使用可變衰減器及固定增益放大器的方式實(shí)現(xiàn)?？勺?cè)鲆娣糯笃饕卜Q(chēng)為線(xiàn)性對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換器，通常用于閉環(huán)控制電路內(nèi)，以使得主信號(hào)路徑保持連貫的信號(hào)功率水平。
低噪聲放大器
低噪聲放大器應(yīng)用于需要以不引入太大噪聲或相位噪聲的方式將低功率信號(hào)放大至工作功率水平的發(fā)射機(jī)或接收機(jī)的任何部分。例如，其可設(shè)于振蕩器輸出端，以將信號(hào)增強(qiáng)至可對(duì)混頻器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的水平；或者用于天線(xiàn)輸入端，以將信號(hào)功率提高至易于被解調(diào)和數(shù)字化電路處理的水平。
同軸及波導(dǎo)功率放大器
功率放大器為發(fā)射機(jī)射頻前端的主力放大器，用于將通信及雷達(dá)設(shè)備的小功率信號(hào)轉(zhuǎn)換成用于發(fā)送至天線(xiàn)的高功率發(fā)射信號(hào)。功率放大器的目的在于在不降低信號(hào)質(zhì)量的前提下，將信號(hào)增益提高至高功率水平。由于這一目的的實(shí)現(xiàn)通常較為困難，而且需要舍棄許多其他考慮因素，因此某些功率放大器還需要進(jìn)行優(yōu)化，以使其參數(shù)能最佳地符合脈沖雷達(dá)、連續(xù)波雷達(dá)、數(shù)字通信或需要使用此種放大器的其他用途的要求。
由于功率放大器還必須處理各種類(lèi)型的負(fù)載，而且某些負(fù)載可能導(dǎo)致?lián)p害性的反射，因此一般功率放大器還包含保護(hù)電路。當(dāng)功率水平或工作頻率足夠高時(shí)，功率放大器還可用于同軸連接器，甚至波導(dǎo)連接器。
線(xiàn)性放大器
線(xiàn)性放大器通常為射頻功率放大器當(dāng)中的一種，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于提供輸入和輸出保持比例線(xiàn)性關(guān)系的高線(xiàn)性性能。因此，線(xiàn)性放大器用于為其他設(shè)計(jì)考量因素，尤其各種負(fù)載條件下的設(shè)計(jì)考量因素優(yōu)化線(xiàn)性度。線(xiàn)性放大器最常用于需要高線(xiàn)性功率的發(fā)射機(jī)和測(cè)試設(shè)備。
雙向放大器
雙向放大器為發(fā)射機(jī)及接收機(jī)的組合，用作接收弱信號(hào)并將其放大重發(fā)，以令其在電學(xué)意義上的遠(yuǎn)程位置被捕獲的中間節(jié)點(diǎn)。雙向放大器通常用于在無(wú)需其他設(shè)施的前提下將通信網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展至遠(yuǎn)程位置，以覆蓋更大的陸上區(qū)域，或者在同軸傳輸線(xiàn)的輔助下將信號(hào)或通信系統(tǒng)在地下或設(shè)施內(nèi)延展至更遠(yuǎn)的位置。雙向放大器通常需要使用性能良好的低噪聲放大器和功率放大器。對(duì)于用于處理高吞吐量數(shù)字通信的雙向放大器，其內(nèi)還可納入必要的解調(diào)和調(diào)制電路，以通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行完全重建和重傳，保證其在目的地具有最高的保真度。
高可靠性放大器
高可靠性放大器為一類(lèi)符合或超出所期待的高可靠性標(biāo)準(zhǔn)的放大器，通常用于汽車(chē)，航空航天，空間或軍事/國(guó)防應(yīng)用。此類(lèi)放大器通常比標(biāo)準(zhǔn)放大器性能更為穩(wěn)健，而且具有包括在各種操作條件下保持相應(yīng)使用壽命在內(nèi)的額定值。
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