幾種常見的射頻電路類型及主要指標(biāo)

　　1 低噪聲放大器（LNA）

　　LNA是一種特殊的放大器，主要用于射頻接收機(jī)前端，將天線接收的信號(hào)以小的噪聲和大的增益進(jìn)行放大，對(duì)提高接收信號(hào)質(zhì)量，降低噪聲干擾，提高接收靈敏度有著極其重要的意義，它的性能好壞關(guān)系到整個(gè)通信系統(tǒng)的質(zhì)量。

　　低噪聲放大器的主要指標(biāo)有：噪聲系數(shù)（NF）、增益（Gain）、輸入輸出阻抗匹配程度（S11、S22、輸入輸出回波損耗或輸入輸出VSWR）、線性性能（三階交調(diào)點(diǎn)和1dB壓縮點(diǎn)）、反向隔離（S12）等。由于LNA位于鄰近天線的最前端，它的性能好壞會(huì)直接影響接收機(jī)接收信號(hào)的質(zhì)量。為了保證經(jīng)天線接收的信號(hào)能在接收機(jī)的最后一級(jí)得到恢復(fù)，LNA需要在放大信號(hào)的同時(shí)產(chǎn)生盡可能低的噪聲和失真。因此，在生產(chǎn)測(cè)試中，我們主要關(guān)注LNA的增益和噪聲系數(shù)這兩個(gè)參數(shù)。

　　2 射頻功率放大器（PA）

　　射頻功率放大器用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，它將已調(diào)制的頻帶信號(hào)放大到所需要的功率值，送到天線中發(fā)射，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)可以收到滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道的通信。不同的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)發(fā)射功率的大小要求不一，如移動(dòng)通信基站的發(fā)射功率可達(dá)上百瓦，衛(wèi)星通信的發(fā)射功率可達(dá)上千瓦，而便攜式無(wú)線通信設(shè)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(biāo)有工作頻段、輸出功率、功率增益和增益平坦度、噪聲系數(shù)、輸入輸出駐波比、輸入輸出三階交調(diào)點(diǎn)、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滿足一定的增益、駐波比、帶寬，還要有高的輸出功率和轉(zhuǎn)換效率及小的非線性失真。

　　3 射頻濾波器

　　射頻濾波器主要用于濾去不需要的信號(hào)保留有用信號(hào)，是具有選頻特性的二端口器件，它對(duì)通帶內(nèi)頻率信號(hào)呈現(xiàn)匹配傳輸，對(duì)阻帶頻率信號(hào)失配而進(jìn)行發(fā)射衰減，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜過濾功能。

　　根據(jù)不同的選頻特性，濾波器可以分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器，這是最基本的四種濾波器。圖1歸納了四種濾波器的衰減系數(shù)與歸一化角頻率的關(guān)系。根據(jù)不同的實(shí)現(xiàn)方法，濾波器可分為使用無(wú)源器件（如電感、電容和傳輸線）實(shí)現(xiàn)的無(wú)源濾波器和使用有源器件（如晶體管和運(yùn)算放大器）實(shí)現(xiàn)的有源濾波器。

　　在分析測(cè)試濾波器時(shí)，應(yīng)考慮的主要指標(biāo)有：插入損耗（IL）、紋波系數(shù)、駐波比（VSWR）、帶寬（BW）、矩形系數(shù)（SF）、阻帶抑制和品質(zhì)因數(shù)Q等。

　　4 混頻器

　　混頻器（Mixer）是通信系統(tǒng)的重要組成部件，主要用于信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換，即將信號(hào)的頻率由一個(gè)值變換成另一個(gè)值?；祛l器可分為有源混頻器和無(wú)源混頻器。無(wú)源混頻器常用二極管和工作在可變電阻區(qū)的場(chǎng)效應(yīng)管（不加直流偏置）構(gòu)成，增益小于1，線性范圍大，速度快；有源混頻器由場(chǎng)效應(yīng)管（加直流偏置）和雙極型晶體管構(gòu)成，增益大于1，可以降低混頻后各級(jí)噪聲對(duì)接收機(jī)總噪聲的影響。

　　如圖2所示，混頻器是一個(gè)三端口電路，有兩個(gè)輸入端口，一個(gè)輸出端口。通常這三個(gè)端口一個(gè)是射頻（RF），一個(gè)是中頻（IF），一個(gè)是本地振蕩（LO）。其中LO總是輸入，RF和IF中任一個(gè)作為輸入后，則另一個(gè)為輸出?；祛l器是通過內(nèi)部的非線性乘法來(lái)獲得所需頻率分量的，它工作于非線性狀態(tài)會(huì)產(chǎn)生許多不想要的非線性頻率分量?；祛l器有9個(gè)S參數(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用或測(cè)試中，只關(guān)注S11、S13、S21、S22、S23這5個(gè)S參數(shù)。

　　混頻器的主要指標(biāo)有：增益、變頻損耗、NF、IIP3、輸入輸出阻抗和口間隔離等。