浅析：不同类型射频放大器之间的差异

[导读]你真的了解射频放大器吗？

射频放大器分为非常多的种类，而且要想根据每一种放大器的规格参数找出最适合的一种似乎需要莫大的精力。多数类型的射频放大器源自普通收发机、接收机、发射机、雷达、调制电路和系统级类型的规格要求。下文中对这些放大器及其最适合的应用进行一个简要的概述。
宽带放大器
宽带放大器设计用于在较宽的带宽下提供中等的增益，并同时保持较低的噪声系数。此类型放大器通常用于当不要求使用低噪声放大器时的天线前端接收机电路内，以及需要额外增益而且对噪声水平具有要求的接收机内。
增益模块放大器
增益模块放大器（也称增益模块）与宽带放大器类似，其不同点在于，增益模块放大器的设计目的不在于具有与宽带放大器同样低的噪声系数，而是在于产生比宽带放大器更大的增益。增益模块放大器用于中频、射频及微波发射机，并且可包括窄带和宽带两种型号。这方面的选择通常取决于增益模块放大器的设计应用类型。
对数放大器
对数放大器为一种具有如下类型增益曲线的放大器：输出电压为输入电压的自然对数的乘数。此类型放大器通常专用于需要该种特性的应用。
可变增益放大器
可变增益放大器为一种具有可控增益（有时为可编程增益）的放大器。取决于不同用途，此类型的增益可通过使用可变增益电路实现，或者通过同时使用可变衰减器及固定增益放大器的方式实现。可变增益放大器也称为线性对数转换器，通常用于闭环控制电路内，以使得主信号路径保持连贯的信号功率水平。
低噪声放大器
低噪声放大器应用于需要以不引入太大噪声或相位噪声的方式将低功率信号放大至工作功率水平的发射机或接收机的任何部分。例如，其可设于振荡器输出端，以将信号增强至可对混频器进行驱动的水平；或者用于天线输入端，以将信号功率提高至易于被解调和数字化电路处理的水平。
同轴及波导功率放大器
功率放大器为发射机射频前端的主力放大器，用于将通信及雷达设备的小功率信号转换成用于发送至天线的高功率发射信号。功率放大器的目的在于在不降低信号质量的前提下，将信号增益提高至高功率水平。由于这一目的的实现通常较为困难，而且需要舍弃许多其他考虑因素，因此某些功率放大器还需要进行优化，以使其参数能最佳地符合脉冲雷达、连续波雷达、数字通信或需要使用此种放大器的其他用途的要求。
由于功率放大器还必须处理各种类型的负载，而且某些负载可能导致损害性的反射，因此一般功率放大器还包含保护电路。当功率水平或工作频率足够高时，功率放大器还可用于同轴连接器，甚至波导连接器。
线性放大器
线性放大器通常为射频功率放大器当中的一种，专门设计用于提供输入和输出保持比例线性关系的高线性性能。因此，线性放大器用于为其他设计考量因素，尤其各种负载条件下的设计考量因素优化线性度。线性放大器最常用于需要高线性功率的发射机和测试设备。
双向放大器
双向放大器为发射机及接收机的组合，用作接收弱信号并将其放大重发，以令其在电学意义上的远程位置被捕获的中间节点。双向放大器通常用于在无需其他设施的前提下将通信网络扩展至远程位置，以覆盖更大的陆上区域，或者在同轴传输线的辅助下将信号或通信系统在地下或设施内延展至更远的位置。双向放大器通常需要使用性能良好的低噪声放大器和功率放大器。对于用于处理高吞吐量数字通信的双向放大器，其内还可纳入必要的解调和调制电路，以通过对信号进行完全重建和重传，保证其在目的地具有最高的保真度。
高可靠性放大器
高可靠性放大器为一类符合或超出所期待的高可靠性标准的放大器，通常用于汽车，航空航天，空间或军事/国防应用。此类放大器通常比标准放大器性能更为稳健，而且具有包括在各种操作条件下保持相应使用寿命在内的额定值。
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