一文解析如何判斷射頻電路類型及指標

1. 低噪聲放大器（LNA）

LNA 是一種特殊的放大器，主要用於射頻接收機前端，將天線接收的信號以小的噪聲和大的增益進行放大，對提升接收信號質量，下降噪聲干擾，提升接收靈敏度有着極其重要的意義，它的性能好壞關係到整個通訊系統的質量。

低噪聲放大器的主要指標有：噪聲係數（NF）、增益（Gain）、輸入輸出阻抗匹配程度（S十一、S2二、輸入輸出回波損耗或輸入輸出 VSWR）、線性性能（三階交調點和 1dB壓縮點）、反向隔離（S12）等。

因爲 LNA位於鄰近天線的最前端，它的性能好壞會直接影響接收機接收信號的質量。爲了保證經天線接收的信號能在接收機的最後一級獲得恢復，LNA 須要在放大信號的同時產生儘量低的噪聲和失真。

所以，在生產測試中，咱們主要關注LNA的增益和噪聲係數這兩個參數。

1. 射頻功率放大器（PA）

射頻功率放大器用於發射機的末級，它將已調製的頻帶信號放大到所須要的功率值，送到天線中發射，保證在必定區域內的接收機能夠收到滿意的信號電平，而且不干擾相鄰信道的通訊。

不一樣的應用場合對發射功率的大小要求不一，如移動通訊基站的發射功率可達上百瓦，衛星通訊的發射功率可達上千瓦，而便攜式無線通訊設備卻只需幾十毫瓦到幾百毫瓦。

射頻功率放大器的主要指標有工做頻段、輸出功率、功率增益和增益平坦度、噪聲係數、輸入輸出駐波比、輸入輸出三階交調點、鄰道功率比、效率等。

與低噪聲放大器相比，射頻功率放大器除了要知足必定的增益、駐波比、帶寬，還要有高的輸出功率和轉換效率及小的非線性失真。

1. 射頻濾波器

射頻濾波器主要用於濾去不須要的信號保留有用信號，是具備選頻特性的二端口器件，它對通帶內頻率信號呈現匹配傳輸，對阻帶頻率信號失配而進行發射衰減，從而實現信號頻譜過濾功能。

根據不一樣的選頻特性，濾波器能夠分爲低通、高通、帶通和帶阻濾波器，這是最基本的四種濾波器。圖1概括了四種濾波器的衰減係數與歸一化角頻率的關係。

根據不一樣的實現方法，濾波器可分爲使用無源器件（如電感、電容和傳輸線）實現的無源濾波器和使用有源器件（如晶體管和運算放大器）實現的有源濾波器。

在分析測試濾波器時，應考慮的主要指標有：插入損耗（IL）、紋波係數、駐波比（VSWR）、帶寬（BW）、矩形係數（SF）、阻帶抑制和品質因數Q等。

1. 混頻器

混頻器（Mixer）是通訊系統的重要組成部件，主要用於信號的頻率轉換，即將信號的頻率由一個值變換成另外一個值。混頻器可分爲有源混頻器和無源混頻器。

無源混頻器經常使用二極管和工做在可變電阻區的場效應管（不加直流偏置）構成，增益小於1，線性範圍大，速度快；有源混頻器由場效應管（加直流偏置）和雙極型晶體管構成，增益大於1，能夠下降混頻後各級噪聲對接收機總噪聲的影響。

如圖 2所示，混頻器是一個三端口電路，有兩個輸入端口，一個輸出端口。一般這三個端口一個是射頻（RF），一個是中頻（IF），一個是本地振盪（LO）。

其中 LO老是輸入， RF 和 IF 中任一個做爲輸入後，則另外一個爲輸出。混頻器是經過內部的非線性乘法來得到所需頻率份量的，它工做於非線性狀態會產生許多不想要的非線性頻率份量。

混頻器有9個 S參數，但在實際應用或測試中，只關注 S十一、S1三、S2一、S2二、S23這 5個 S參數。

混頻器的主要指標有：增益、變頻損耗、NF、IIP三、輸入輸出阻抗和口間隔離等。