常用射频放大模块参数
几种常见的射频电路类型及主要指标
几种常见的射频电路类型及主要指标1 低噪声放大器（LNA）LNA是一种特殊的放大器，主要用于射频接收机前端，将天线接收的信号以小的噪声和大的增益进行放大，对提高接收信号质量，降低噪声干扰，提高接收灵敏度有着极其重要的意义，它的性能好坏关系到整个通信系统的质量。
低噪声放大器的主要指标有：噪声系数（NF）、增益（Gain）、输入输出阻抗匹配程度（S11、S22、输入输出回波损耗或输入输出VSWR）、线性性能（三阶交调点和1dB压缩点）、反向隔离（S12）等。
由于LNA位于邻近天线的最前端，它的性能好坏会直接影响接收机接收信号的质量。
为了保证经天线接收的信号能在接收机的最后一级得到恢复，LNA需要在放大信号的同时产生尽可能低的噪声和失真。
因此，在生产测试中，我们主要关注LNA的增益和噪声系数这两个参数。
2 射频功率放大器（PA）射频功率放大器用于发射机的末级，它将已调制的频带信号放大到所需要的功率值，送到天线中发射，保证在一定区域内的接收机可以收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。
不同的应用场合对发射功率的大小要求不一，如移动通信基站的发射功率可达上百瓦，卫星通信的发射功率可达上千瓦，而便携式无线通信设备却只需几十毫瓦到几百毫瓦。
射频功率放大器的主要指标有工作频段、输出功率、功率增益和增益平坦度、噪声系数、输入输出驻波比、输入输出三阶交调点、邻道功率比、效率等。
与低噪声放大器相比，射频功率放大器除了要满足一定的增益、驻波比、带宽，还要有高的输出功率和转换效率及小的非线性失真。
3 射频滤波器射频滤波器主要用于滤去不需要的信号保留有用信号，是具有选频特性的二端口器件，它对通带内频率信号呈现匹配传输，对阻带频率信号失配而进行发射衰减，从而实现信号频谱过滤功能。
根据不同的选频特性，滤波器可以分为低通、高通、带通和带阻滤波器，这是最基本的四种滤波器。
图1归纳了四种滤波器的衰减系数与归一化角频率的关系。
根据不同的实现方法，滤波器可分为使用无源器件（如电感、电容和传输线）实现的无源滤波器和使用有源器件（如晶体管和运算放大器）实现的有源滤波器。
2.4GHz射频功率放大器的设计
毕业论文（设计）论文（设计）题目：2.4GHz射频功率放大器的设计目录中文摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)第二章理论基础 (5)2.1 二端口网络 (5)2.2 技术指标 (6)2.2.1 输出功率 (7)2.2.2 功率增益 (8)2.3 匹配网络 (9)2.3.1共轭匹配 (11)2.3.2负载牵引 (11)2.4 传输线理论简介 (12)2.5 ADS软件简介 (12)第三章电路设计 (14)3.1器件选型和功率分配 (14)3.1.1器件选型 (14)3.1.2 功率和增益分配 (14)3.2 单级放大器设计 (15)3.2.1功率级（Power stage）设计 (15)3.2.2驱动级（Driver stage）设计 (23)3.2.3 两级功率放大器系统设计 (26)第四章总结与展望 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)附录翻译 (33)中文摘要近年来，RFID技术的应用在全球掀起一场热潮。
2.4G技术标准由于它的广泛应用，更是成为技术和市场领域的宠儿。
RFID最重要的部分是发射机，而射频功率放大器作为发射机的核心部件，它的性能是制约整个RFID系统性能和技术水平的关键因素。
本文介绍了基于ADS用于RFID系统的2.4GHz射频功率放大器的硬件电路设计方法。
整个系统以MOSFET器件为核心功放晶体管，在2.4GHz、工作电压为3.3V 条件下，采用两级功放级联方式，前端驱动级工作于小信号状态，为后端提供高功率增益，后端功率级工作于大信号，提供高功率输出。
级联之后的效果是实现了27dB功率增益和高达近27dBm功率输出。
该系统主要应用于超高频射频识别读写器系统。
本文深入探讨了整体硬件电路的设计方案，详细阐述了电路设计的原理和方法，最后给出了具体的实现过程。
关键词：GaAs FET；RFID；ADS；2.4G无线系统；射频功率放大器AbstractIn recent years, RFID technology has led to a boom in the world. 2.4G technology standard has become a cosset of the technology and market field, just because of its wide range of applications. Transmitter is the most important part of the RFID system. As the core component of a transmitter, the performance of RFPA becomes to the key factor restricting capability and technical level of the whole RFID systemThis paper introduces a method of 2.4GHz RFPA hardware circuit designing used in RFID system based on ADS. The entire system using MOSFET component as the core power transistor contains two-stage cascade amplifiers working in 3.3V supply voltage, 2.4GHz. The driver-level works in small-signal state, providing high power gain for the back-end; power-level works in large-signal state, providing high output-power for the load. The effect after cascade is to achieve a 27dB power gain and a 27dBm output-power.We discuss the blue print of the overall hardware circuit design in this paper, expatiate the principles and methods of circuit design in detail, and finally give a concrete realization of the process.Key words: GaAs FET; RFID; ADS; 2.4G wireless system; RF Power Amplifier第一章绪论随着人类社会进入信息时代，无线通信技术有了飞速的发展，尤其是射频微波通信技术的产生和发展无疑对无线通信技术的发展起到了决定的作用。
射频与微波晶体管放大器基础
射频与微波晶体管放大器基础一、引言射频与微波晶体管放大器是无线通信和雷达等领域中不可或缺的核心元件，它们在信号传输和处理中起到关键作用。
本文将深入探讨射频与微波晶体管放大器的基础知识，包括其原理、分类、特点以及在实际应用中的一些注意事项。
二、射频与微波晶体管放大器的原理射频与微波晶体管放大器是通过控制输入信号与输出信号之间的电流和电压关系，实现信号放大的器件。
其基本原理是利用晶体管的电流和电压放大特性，将输入的微弱信号放大到足够的水平，以满足系统对信号增益的要求。
三、射频与微波晶体管放大器的分类根据不同的工作频率和应用场景，射频与微波晶体管放大器可以分为多种不同的类型。
常见的分类包括： 1. 低频放大器：工作频率在几十千赫兹到几百兆赫兹范围内，适用于音频放大等应用。
2. 中频放大器：工作频率在几百千赫兹到几千兆赫兹范围内，适用于收音机和电视等中频信号处理。
3. 射频放大器：工作频率在几千兆赫兹到几十千兆赫兹范围内，适用于无线通信和雷达等射频信号处理。
4. 微波放大器：工作频率在几十千兆赫兹到几百千兆赫兹范围内，适用于雷达和卫星通信等微波信号处理。
四、射频与微波晶体管放大器的特点射频与微波晶体管放大器具有以下一些特点： 1. 宽带特性：能够在一定频率范围内实现较为平坦的增益响应。
2. 高增益：能够将微弱的输入信号放大到较高的输出功率水平。
3. 低噪声：在信号放大的过程中，尽可能减小噪声的引入。
4. 高线性度：能够保持输入输出信号之间的线性关系，避免非线性失真。
5. 可靠性高：具有较长的使用寿命和稳定的性能。
五、射频与微波晶体管放大器的设计要点在设计射频与微波晶体管放大器时，需要注意以下几个方面： 1. 选择合适的晶体管类型和参数，以满足系统对增益、噪声和线性度等性能指标的要求。
2. 合理的输入输出匹配网络设计，以确保能够最大限度地传输能量。
3. 对于高功率放大器，需要合理设计散热结构，以保证晶体管工作在安全的温度范围内。
射频功率放大器
射频功率放大器射频功率放大器(RF PA)是各种无线发射机的重要组成部分。
在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。
为了获得足够大的射频输出功率，必须采用射频功率放大器。
目录一、什么是射频功率放大器二、射频功率放大器技术指标三、射频功率放大器功能介绍四、射频功率放大器的工作原理五、射频放大器的芯片六、射频功率放大器的技术参数七、射频放大器的功率参数八、射频功率放大器组成结构九、射频功率放大器的种类正文一、什么是射频功率放大器射频功率放大器是发送设备的重要组成部分。
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率。
除此之外，输出中的谐波分量还应该尽可能地小，以避免对其他频道产生干扰。
射频功率放大器是对输出功率、激励电平、功耗、失真、效率、尺寸和重量等问题作综合考虑的电子电路。
在发射系统中，射频功率放大器输出功率的范围可以小至mW，大至数kW，但是这是指末级功率放大器的输出功率。
为了实现大功率输出，末前级就必须要有足够高的激励功率电平。
射频功率放大器的主要技术指标是输出功率与效率，是研究射频功率放大器的关键。
而对功率晶体管的要求，主要是考虑击穿电压、最大集电极电流和最大管耗等参数。
为了实现有效的能量传输，天线和放大器之间需要采用阻抗匹配网络。
二、射频功率放大器技术指标1、工作频率范围一般来讲，是指放大器的线性工作频率范围。
如果频率从DC开始，则认为放大器是直流放大器。
2、增益工作增益是衡量放大器放大能力的主要指标。
增益的定义是放大器输出端口传送到负载的功率与信号源实际传送到放大器输入端口的功率之比。
增益平坦度，是指在一定温度下，整个工作频带范围内放大器增益的变化范围，也是放大器的一个主要指标。
3、输出功率和1dB压缩点(P1dB)当输入功率超过一定量值后，晶体管的增益开始下降，最终结果是输出功率达到饱和。
射频器件主要技术指标
-- 辐射带宽 -- 邻道辐射
-- 杂散辐射
-- 互调辐射 -- 系统同频干扰
Comba Telecom Systems
我国对3G频段的划分：
核心频段 频分双工（FDD）方式：1920~1980MHz/2110~2170MHz共2×60MHz 时分双工（TDD）方式：1880~1920MHz/2010~2025MHz共55MHz
射频器件主要技术指标
-- 接收/发信系统主要技术指标 -- 天馈系统主要技术指标 -- 无源器件主要技术指标
Comba Telecom Systems
收发信系统主要技术指标
-- 灵敏度和噪声系数
-- 频率稳定度
-- 信道带宽
-- 邻道选择性
-- 阻塞特性 -- 互调特性
-- 杂散辐射
-- 发射功率及其限制
带宽或者提高载噪比来达到。
Comba Telecom Systems
电场强度、电压及功率电平的换算
电场强度是指长度为1m的天线所感应到的电压，以V/m,mV/m或μV/m计。对 半波耦合天线而言，其有效长度为λ/π，故其感应的电压为：
e＝E·λ/π（V）
式中，E为电场强度（V/m）, λ为波长（m）
Comba Telecom Systems
干扰协调
互调干扰
鉴于三阶互调干扰的一个特点是将发信频谱扩大了三倍，即系 统工作带宽愈宽，互调干扰的危害性也愈大。因此，在分析互调 干扰时，尽可能按运营商的实际工作频段来分析，而不应该将G网 或WCDMA网的整个频段为基础来分析。例如，对G900和G1800应分 别标为G900(M)/G900(U)和G1800(M)/G1800(U)来分析；而对于 WCDMA，由于目前尚未分配给运营商，我们暂以其整个频段分析。
致远电子 ZM433 470SX-M 工业级射频无线模块说明书
——————————————概述ZM433/470SX-M 模块是广州致远电子有限公司自主研发的一款工业级射频无线产品。
模块采用源自军用战术通信系统的LoRa 调制技术设计，完美解决了小数据量在复杂环境中的超远距通信问题。
相较传统调制技术， ZM433/470SX-M 模块在抑制同频干扰具有明显优势，解决了传统设计方案无法同时兼顾距离、抗扰和功耗的弊端。
另外，芯片集成了+20dBm 的可调功率放大器，可获得超过-148dBm 的接收灵敏度，链路预算达到了行业领先水平，针对应用于远距离传输且对可靠性要求极高的场合，该方案是不二之选。
——————————————产品特性◆频率范围：410~525MHz ◆工作电压1.8~3.6 V◆接收电流11.67mA ，发射电流108.5mA@+18dBm◆发射功率可调：+5dBm~+18dBm ◆接收灵敏度********************************◆传输速率0.123~300 kbps@FSK◆支持FSK/GFSK/MSK/GMSK/LoRa/OOK 等调制方式◆发送和接收缓冲区共256字节◆支持多种低功耗操作模式◆ 3.3V 接口电平◆采用SPI 总线通信接口◆长×宽×高：15×15×2.2（mm ）————————————产品应用◆自动抄表◆家庭和楼宇自动化◆无线告警和安防系统◆工业监视与控制◆远程灌溉系统ZM433/470SX-M 数据手册433/470MHz 无线扩频模块修订历史目录1.功能简介 (1)2.尺寸图 (2)2.1产品尺寸 (2)3.引脚说明 (3)3.1引脚排列 (3)3.2引脚定义 (3)4.电气参数 (5)4.1极限参数 (5)4.2静态参数 (5)5.射频参数 (6)6.生产指导 (7)6.1推荐回流温度曲线 (7)7.硬件设计注意事项 (8)7.1最小系统 (8)7.2电源设计 (8)7.3RF设计 (8)7.3.1PCB板载天线设计指导 (8)7.3.2外接天线设计指导 (9)7.3.3邮票孔天线接口设计指导 (9)7.3.4天线匹配 (11)8.包装信息 (13)9.免责声明 (15)1.功能简介ZM433/470SX-M模块是广州立功科技股份有限公司基于Semtech公司SX1278自主研发的一款工业级射频无线产品。
射频放大器的9个主要性能指标
射频放大器的9个主要性能指标RF PA(radio frequency power amplifier)是各种无线发射机的重要组成部分。
在发送机的前级电路中，调制振荡电路产生的射频信号的功率非常小，需要经过一系列放大一缓冲级、中间放大级、最终级的功率放大级，得到足够的射频功率后，提供给天线进行辐射。
为了得到足够大的射频输出功率，射频功率放大器常常扮演着不可或缺的作用。
那么，射频放大器的主要指标有哪些呢？射频放大器结构射频放大器的9个主要性能指标1、输出功率和1dB压缩点(P1dB)输入功率超过一定值时，晶体管的增益开始下降，最终输出功率饱和。
如果放大器的增益偏离常数或低于其他小信号增益1dB，这个点就是1dB压缩点(P1dB)。
放大器的功率容量通常用1dB的压缩点表示。
2、增益工作增益是测量放大器放大能力的主要指标。
增益的定义是放大器输出端口传输到负载的功率与信号源实际传输到放大器输入端口的功率之比。
增益平坦度是在一定温度下放大器增益在整个工作频带内变化的范围，也是放大器的主要指标。
3、工作频率范围一般是指放大器的线性工作频率范围。
当频率从DC开始时，放大器被认为是直流放大器。
4、效率放大器是功率元件，所以需要消耗供电电流。
因此，放大器的效率对整个系统的效率非常重要。
功率效率是放大器的高频输出功率与提供给晶体管的直流功率之比。
NP=RF输出功率/直流输入功率。
5、交条失真(IMD)交条失真是具有不同频率的两个或更多个输入信号通过功率放大器而产生的混合分量。
这是因为放大器的非线性特点。
其中，三阶交条产物特别接近基波信号，影响最大，因此交条失真中最重要的是三阶交，当然，三阶交条产物越低越好。
6、三阶交条截止点(IP3)图2中基波信号的输出功率延长线与三阶交条延长线的交点称为三阶交条截止点，用符号IP3表示。
IP3也是放大器非线性的重要指标。
输出功率一定时，三阶交条截止点的输出功率越大，放大器的线性度越好。
射频功率放大器(黄智伟)1-51章 (5)
第5章 射频功率放大器模块
图5.7.1 PHA2729-300M模块尺寸与外形
第5章 射频功率放大器模块
5.8 PTH 31002 30 W 1.9～2.0 GHz
50 Ω
射频功率放大器模块
PTH 31002是一个50 Ω输入和输出的功率放大器模块。其 工作频率范围为1.93～1.99 GHz；电源电压为28 V；输出功率 (P1 dB)为30 W；功率增益为12 dB；效率为30%(@ P1 dB)；输入VSWR为 1.5∶1。
第5章 射频功率放大器模块 MHL8115/D采用CASE 448-02，STYLE 2封装，引脚封装外 形如图5.4.1所示，引脚端1为射频输入端；引脚端2为接地端； 引脚端3、4为电源输入端；引脚端5为功率输出端。应用电路 如图5.4.2所示。
第5章 射频功率放大器模块
图5.4.1 MHL8115/D外形图
PTH 32003的封装外形和应用电路如图5.9.1所示。
第5章 射频功率放大器模块
图5.9.1 PTH 32003封装形式和应用电路 (a) 封装形式; (b) 应用电路
第5章 射频功率放大器模块
感谢
第5章 射频功率放大器模块
谢谢，精品课件
资料搜集
第5章 射频功率放大器模块
第5章 射频功率放大器模块
5.1 AP502/AP512 4 W/8 W 2110～2170 MHz 射频功率放大器模块 5.2 AP513 8 W 1805～1880 MHz 射频功率放大器模块 5.3 ATF-501P8/ATF-511P8 50 MHz～6.0 GHz 射频功率放大器模块 5.4 MHL8115/D 1 W 50～1000 MHz 线性射频功率放大器模块 5.5 MHL8118/D 1 W 50～1000 MHz 线性射频功率放大器模块 5.6 MHW1345 800 mW 10～200 MHz线性射频功率放大器模块 5.7 PHA2729-300M 300 W 2.7～2.9 GHz雷达脉冲功率放大器模块 5.8 PTH 31002 30 W 1.9～2.0 GHz 50 Ω射频功率放大器模块 5.9 PTH 32003 25 W 1.9～2.0 GHz 50 Ω射频功率放大器模块
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增益(dB) 34.5±0.5 18.5±0.5 22.5±0.5 25.5±0.5 27.5±0.5 29.5±0.5 34.5±0.5 18.5±0.5 22.5±0.5 25.5±0.5 27.5±0.5 29.5±0.5 34.5±0.5
18.5±0.5
22.5±0.5
22.5±0.5
斜率(dB) 平坦度(dB) 输入反射
型号
材料
BGY587B 硅 BGY588 硅 BGY588N 硅 BGY588/04 硅 BGY787 硅 BGE787B 硅 BGE788 硅 BGD702 硅 BGD702D 硅 BGD702N 硅 BGD712 硅 BGD704 硅 BGD714 硅 BGY887 硅 BGY887B 硅
BGY888 硅 BGD812 硅 BGD804 硅 BGD804N 硅 BGD814 硅 MHW6182 硅 MHW6222 硅 MHW6272 硅 MHW6342 硅
SMF7342N 40-750
SMF8182N 40-860
SMF8222N 40-860
SMF8252N 40-860
SMF8272N 40-860
SMF8292N 40-860
SMF8342N 40-860
SMF10182
W
40-1000
SMF10222
W
40-1000
SMF10252
W
40-1000
57.1 60.1 56.1 62.1 66.1 62.1 67.2 60.1 66.2 59.8 58.8 53.8 65.3 59.2 59.2 64.3
65
69
-69 77/110 4.6 260 -69 77/110 4.6 260 2 -69 77/110 5 290 2 -69 77/110 5 290 2 -69 77/110 5 290 2 -69 77/110 5 290
-16
1.0-1.8
±0.5
-16
1.0-1.8
±0.5
-16
0.5-2.0
±0.5
-16
1.0-2.0
±0.5
-16
1.0-2.0
±0.5
-16
输出反射 -18 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16 -16
-16
-16
-16
CTB (dBs)
-52 -51 -51 -51 -51 -51 -51 -50 -50 -50 -50 -50 -50
失真指标参数
放大模块原始数据
测试条件
CTB
输出
斜
工作
dB
电平
率
频道
dBmV
f
数目
44
0
110
55
44
0
110
57
44
0
110
57
44
0
110
57
50
10
110
60
50
10
110
60
50
10
110
60
52
10
110
60
52
10
110
60
52
10
110
60
52
10
110
60
真指 块原始数据
标参
CSO dB
0-1 ± 0.5 20/20 69 -65 -65 77/152 5.9 450 24V 前向 推挽放大
模块N
产品型 号 带宽(MHz)
SMF6342N 40-550
SMF7182N 40-750
SMF7222Leabharlann 40-750SMF7252N 40-750
SMF7272N 40-750
SMF7292N 40-750
55 57 57 57 63 63 63 63 63 63 63
59频道平坦
104μV输出
CTB104 dB
CSO104 dB
60.5 62.5 62.5 62.5 67.5 67.5 67.5 71.5 71.5 71.5 71.5
CGD1027 功率倍
增 40 1020 27
0-1 ± 0.5 20/20 69 -65 -65 77/152 5.5 450
CGD1029 功率倍
增 40 1020 29
0-1 ± 0.5 20/20 69 -65 -65 77/152 5.9 450
CGD1034 功率倍
增 40 1020 34
0.5-1.2
±0.3
-18
1.0-1.5
±0.4
-16
1.0-1.5
±0.4
-16
1.0-1.5
±0.4
-16
1.0-1.5
±0.4
-16
1.0-1.5
±0.4
-16
1.0-1.5
±0.4
-16
1.0-1.8
±0.5
-16
1.0-1.8
±0.5
-16
1.0-1.8
±0.5
-16
1.0-1.8
±0.5
± 0.5 20/20 70 -62 -69 77/152 5
290
CGY1034 高增益
推挽 40 - 1020 34 0 - 1
± 0.5 20/20 70 -62 -69 77/152 5
290 40 - 870 MHz 功率 倍增
CGD820 功率倍增
40 - 870 20 0 0.5 ± 0.3 20/20 71 -66 -66 77/110 4.6 420
-55
-55
-55
CSO (dBs)
-53 -53 -53 -53 -53 -53 -53 -52 -52 -52 -52 -52 -52
-55
-53
-55
NEC公司 50－870 MHz砷化 镓放大模 块主要参 数表
材
料
型号
MC7852G
砷
MC7831
砷
MC7832
砷
MC7833
砷
MC7845
砷
倍增
40－750 18.5 8.5
44
倍增
40－750
18 6
44
倍增
40－750 18.5 8.5
44
倍增
40－750 18.5 7
44
倍增
40－750
20 8.5
44
倍增
40－750 20.3 7
44
推挽 40－860
21.5 6.5
44
推挽
40－860 29
6.5
44
推挽 40－860
34 7
40 - 1020 MHz 推挽 放大模块
CGY1020 推挽
40 - 1020 20 0 -
0.5 ± 0.3 20/20 71 -62 -69 77/152 4.6 260
CGY1022 推挽
40 - 1020 22 0 -
0.5 ± 0.3 20/20 71 -62 -69 77/152 4.6 260
57
77
57
77
57
77
110
53
110
50
110
49
110
58
110
62
110
58
112
62
110
57
112
61
49
62
49
60
49
60
132
58
129
53
129
53
132
57.5
77
59
77
57
77
57
77
57
CGD825 硅
倍增
40-870
25
5
65
40 - 870 MHz 推挽放大模块 ： CGY820 推挽 40 - 870 20 0 - 0.5 ± 0.3 20/20 -71 -62 -69 77/110 4.6 26 CGY822 推挽 40 - 870 22 0 - 0.5 ±0.3 20/20 -71 -62 -69 77/110 4.6 260 CGY825 高增益推挽 40 - 870 25 0 - 1 ±0.3 20/20 -70 -62 -69 77/110 5 2 CGY827 高增益推挽 40 - 870 27 0 - 1 ±0.5 20/20 -70 -62 -69 77/110 5 2 CGY829 高增益推挽 40 - 870 29 0 - 1 ±0.5 20/20 -70 -62 -69 77/110 5 2 CGY834 高增益推挽 40 - 870 34 0 - 1 ±0.5 20/20 -70 -62 -69 77/110 5 2
CGY1025 高增益
推挽 40 - 1020 25 0 - 1
± 0.3 20/20 70 -62 -69 77/152 5
290
CGY1027 高增益
推挽 40 - 1020 27 0 - 1
± 0.5 20/20 70 -62 -69 77/152 5
290
CGY1029 高增益
推挽 40 - 1020 29 0 - 1
工作类型
工作频率 标称增益 范围MHz dB
最大噪声 系数dB
输出
电平
dBmV
推挽 40－550
27 6.5
44
推挽 40－550
34 6.5
44
推挽 40－550
34 6
44
推挽 40－550