射频功率放大器功能介绍

无线通信利用电磁波实现多个设备之间的信息传输。射频是可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从 300KHz～300GHz 之间。射频模块是用于发射和接收两个装置之间的无线电信号的电子设备，是无线通信设备实现信号收发的核心模块。

电磁波传输距离和发射功率成正比。功率放大器（PA）是能够向天线提供足够信号功率的放大电路，主要功能是将调制振荡电路所产生的功率很小的射频信号放大并馈送到天线上辐射出去，是无线通信设备射频前端最核心的组成部分，其性能直接决定了无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间（或耗电量）。

在发射链路中，PA的功能主要有：

信号增益：增加输入信号的功率，使其具有足够的能量来覆盖目标传输区域。

驱动天线：放大后的信号能够驱动天线，以便将信号传输到目标接收器处。

补偿信号衰减：在信号传输过程中，由于信号衰减等因素，信号强度会减弱。PA得以通过增加功率来补偿这种衰减，确保信号质量

总体而言，PA性能的好坏，可以直接决定通信信号的稳定性和强弱。

PA应用极为广泛，在无线通信系统中，如手机、卫星通信、Wi-Fi、蜂窝网络等都需要射频功率放大器来提供足够的信号强度和覆盖范围。在雷达系统中，功率放大器将发射的微波信号放大，以便在大范围内检测目标。

根据 Yole 的数据，2022 年全球移动射频前端市场规模为 192 亿美元，其中 PA 模组占比 45%，预计 2028 年将增至 269 亿美元，CAGR 为 5.8%。

Wi-Fi设备作为海量使用设备，普遍追求低功耗，在接收和发射端，如果仍采用低功率信号进行收发，则难以提高单设备的覆盖范围和信号质量。当前射频前端中搭载集成功率放大器和低噪声放大器的FEM是最常用的方案，PA负责增加发射信号功率，扩展传播范围和信息量，低噪放负责提高接收链路的敏感度。

前文提到，在接收链路中，使用低噪声放大器（LNA）能提高接收链路的敏感度。类似于射频功率放大器，LNA也能够放大输入信号，但其关注点在于保持信号的清晰度和准确性。LNA通过内部设计和特定技术来最小化放大器本身引入的噪声，有效提高接收机的接收灵敏度，进而提高收发机的传输距离，并确保输出信号的准确性和可靠性。

射频功率放大器和低噪声放大器是无线通信系统中至关重要的组件。射频功率放大器通过提供足够的信号功率来驱动天线并实现远距离传输，而低噪声放大器则致力于在信号放大的同时最小化噪声的影响，以确保信号质量。在Wi-Fi类小型设备中，使用集成功放和低噪放的FEM在链路中，可以显著提高其信号质量和覆盖范围。在模拟图传系统中使用功放，保证其数据传输的数量和质量。

芯灵通科技功率放大器产品：

ATF61501，频率覆盖范围5.15-5.925 GHz，小信号增益30 dB， Psat为32 dBm。

ATF61201，频率覆盖范围2.141-2.484 GHz，小信号增益32 dB， Psat为31 dBm。

低噪声放大器产品：

ATF62527，频率覆盖范围5.15-5.925 GHz，LNA增益15 dB，噪声系数1.8 dB。

ATF62227，频率覆盖范围2.141-2.484 GHz，LNA增益15 dB，噪声系数1.6 dB。

审核编辑：黄飞