射頻與微波

射頻功率放大器(PA)

射頻功率放大器是發射機的肌肉:它是最後一級,把已調變的小訊號灌大到瓦特(甚至千瓦)等級,好讓訊號真正從天線發射出去、橫越整座城市或直上太空。和一心追求乾淨的低雜訊放大器不同,PA 一心追求效率與原始輸出——但又不能因此壓壞訊號的形狀,因為失真會把能量糊到鄰近頻道、破壞資料。

核心矛盾在於效率與線性度。把 PA 推到接近飽和,它能很有效率地把直流轉成射頻(省電又省熱),卻會削平波形;若退一步求乾淨的線性輸出,又會把功率白白變成熱量。現代 PA 用各種類別(A、AB、C、D、E、F)、Doherty 架構,以及數位預失真(把訊號預先扭曲,讓放大器自身的非線性把它扳直)來權衡。「1 dB 壓縮點」與 IP3 量化 PA 從哪裡開始失常,而交互調變產物則是它被過度驅動時孳生的雜散音。

PAE = (P_out,RF − P_in,RF) / P_DC

PA 的效率與線性度方向相反、彼此拉扯;氮化鎵(GaN)元件能在比矽更高的頻率與電壓下維持高效率,徹底改變了大功率射頻的版圖。

又称
PA功率放大器末級放大器