射频功率放大器用于频率调制信号

宽带射频功率放大器是通信、卫星和雷达系统中的关键组件，这些系统使用频率调制。表征射频放大器有用性的一个重要指标是其带宽和功率输出。这些组件的带宽和功率输出将决定它们是否可以用于啁啾雷达、蜂窝或卫星应用。与其他射频应用（如需要更低带宽的精密科学测量）相比，这些新兴应用领域的系统将比以往任何时候都更多地使用射频功率放大器。

射频功率放大器应用

根据MarketWatch公司的研究，到2023年，射频功率放大器的整体市场预计将超过270亿美元。预计射频功率放大器将用于多种应用，范围从汽车和无人机的雷达系统，到需要在多种频段发射的移动设备。

虽然您当然可以购买一个为特定应用设计的、在特定频段操作的集成射频收发模块，但想要为新的射频应用创新的设计师将需要购买单独的组件并开发自己的系统。射频功率放大器只是构建这些系统所需的许多不同组件之一。

在啁啾FMCW雷达系统和5G领域，设计师需要具有宽线性范围的宽带射频功率放大器。更宽的带宽提供更高的目标位置和速度检测分辨率。在蜂窝应用中，不同通信带的带宽与雷达系统相比相当狭窄，将需要使用宽带射频功率放大器来进行多种带的通信。

选择射频功率放大器

除了成本和占地面积等标准方面外，设计师在选择射频功率放大器时应考虑以下一些方面：

• 三阶截止点 (OIP3)。这决定了射频放大器中可用的输入功率范围，在存在互调产物的情况下，输出功率将保持线性。较高的值表示在第三阶产物与所需频率以相同强度输出之前，可以使用更大范围的输入功率值。
• 带宽。射频放大器的带宽定义了可用的频率范围。对于啁啾雷达和蜂窝应用，更宽的带宽是更好的选择。对于一般的功率放大，您的功率放大器应该从直流工作到高射频频率（微波和毫米波）。
• 功率输出。这实际上决定了您的应用的有效范围。
• 温度稳定性。射频放大器在运行中可能会达到高温，输出在高温下不应偏差超过几分贝。
• 半导体工艺。GaAs器件在较低的GHz频率（即10-30 GHz）上表现最佳，而GaN是更高频率的最佳选择。
• 增益谱。您的射频功率放大器在整个带宽内应具有相当平坦的增益。

Analog Devices, HMC8142 和 HMC7543

HMC8142 射频功率放大器非常适合驱动81至86 GHz的发射器。这使它更接近5G和无人机雷达应用，而HMC7543则更适合汽车雷达。值得注意的是，HMC7543也以针脚裸片托盘的形式提供，成本要低得多。以~26 dBm（1 dB压缩点）的名义功率输出和~29 dBm的OIP3，这些宽带放大器可用于驱动具有相当长范围和宽啁啾带宽的啁啾雷达发射器。HMC8142的增益响应在整个带宽内也相当平坦；HMC7453有类似的响应。

HMC8142宽带射频放大器的增益响应，来自数据手册。

Qorvo, QPA1027

QPA1027 宽带射频放大器来自Qorvo，是即将到来的S波段雷达或卫星通信系统（2.8至3.5 GHz）的更好选择。在饱和时，功率输出可达48 dBm，这个放大器可以在这些应用中提供长距离传输。请注意，达到这种饱和功率所需的26 dBm输入功率可能需要一个上游放大器级或高功率输出频率合成器来达到如此高的输出功率。

0.7 GHz的带宽在S波段雷达应用中提供了相当不错的范围检测分辨率，与24 GHz汽车雷达模块相当。需要注意的一个重要点是温度和输入功率稳定性（见下文）。这个放大器在几乎整个带宽内的输出极其稳定。

QPA1027宽带射频功率放大器的温度稳定性，可在Qorvo的数据手册中找到

我们应该注意，Qorvo提供了许多其他设计用于在现有LTE频谱的其他部分以及更高频率（数十GHz）产生高功率输出的产品。他们致力于为这些即将到来的应用领域提供解决方案，无论是作为集成模块还是离散组件。

MACOM, MAAP-011250

MAAP-011250射频功率放大器是多种应用的优秀低成本选项，以500单位的卷轴形式提供（零件号MAAP-011250-TR0500）。这些设备非常适合27.5至30 GHz的5G设备和VSAT应用。与其他产品相比，带宽较窄，因为这款产品更专注于5G、VAST及相关领域。该产品在6V偏置下提供4W功率输出和20%的效率，使其在移动手持设备中非常有用。

MAAP-011250功率放大器的应用示意图，来自MAAP-011250数据手册

随着所有重要的射频应用即将上线，系统设计师需要能够访问广泛的射频功率放大器，以便为他们的新产品。如果您正在寻找下一个系统的合适射频功率放大器，请尝试使用我们的零件选择指南来确定您下一个产品的最佳选项。

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