射频前端器件介绍及其作用

功率放大器PA（Power Amplifier）

放大射频信号，利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。

PA主要用于发射链路，通过把发射通道的微弱射频信号放大，使信号成功获得足够高的功率，从而实现更高通信质量、更强电池续航能力、更远通信距离。

PA的性能可以直接决定通信信号的稳定性和强弱。

随着半导体材料的不断发展，功率放大器也经历了CMOS、GaAs、GaN三大技术路线。

第一代半导体材料是CMOS，技术成熟且产能稳定。

第二代半导体材料主要使用GaAs或SiGe，有较高的击穿电压，可用于高功率、高频器件应用。

第三代半导体材料GaN在性能上显著强于GaAs，但成本较高。

目前移动端民用市场主要采用GaAs 作为功放，而GaN在部分基站端应用率先实现替代。未来GaN将成为高射频、大功耗应用的主要方案。

低噪声放大器LNA（Low Noise Amplifier)

LNA是噪声系数很小的放大器，功能是把天线接收到的微弱射频信号放大，并尽量减少噪声的引入。LNA能够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。

低噪声放大器的设计是否良好， 关系到整个通信系统的通信质量。

射频开关Switch

通过将多路射频信号中的任一路或几路控制逻辑连通，实现不同信号路径的切换，包括接收与发射的切换、不同频段间的切换等，以达到共用天线、共用通道，节省终端产品成本的目的。

射频开关主要包括移动通信传导开关、WiFi开关、天线调谐开关等。

调谐器Tuner

位于连接发射系统与天线的一种阻抗匹配网络，用以实现信号的接收、滤波、放大、增益控制等功能，使得天线在所有应用频率上辐射功率最大。

5G/Sub-6通信标准下，手机端中4x4下行链路MIMO要求每根天线能够高效地支持更宽的频率范围，相应对射频天线tuner的需求数量也会增加，以提高相应频段的辐射效率。

其他射频前端器件

Envelop Tracker (ET)，即包络追踪器，用于提高承载高峰均功率比信号的功放效率，实现自适应功率放大输出。

与平均功率跟踪技术相比，包络追踪技术能够让功放的供电电压随输入信号的包络变化，改善射频功率放大器的能效。

射频接收机（RF Reveiver）

射频接收机中，射频信号经天线接收后，通过滤波器、LNA、模数转换器ADC等对信号进行变频解调，最后形成进入基带的基带信号。

射频接收机主要分超外差接收机、零中频接收机和近零中频接收机三种。

射频前端材料及工艺发展

审核编辑：汤梓红