PA 把小信号放大到发射功率,关键指标:增益、1dB压缩点(P1dB)、效率、线性度;A类线性好但效率低(<50%),AB类折中(效率 50~70%),C/D/E类效率高但线性差;P1dB 是增益下降 1dB 时的输出功率,是线性区上限;匹配网络用 Smith 圆图设计。
本文概述
PA 是射频发射机核心,面试常考:P1dB、效率、A/AB/C类、匹配。回答要给指标解释和类别对比。
核心要点
PA 关键指标:增益、P1dB(1dB压缩点)、效率(PAE)、线性度(ACPR/IMD)
P1dB:增益比小信号增益下降 1dB 时的输出功率,线性工作上限
效率:A类 <50%,AB类 50~70%,C类 70~90%,D/E类 >90%
A类线性最好效率最低,AB类折中(最常用),开关类(D/E/F)效率高但只适合恒包络(FM/GSM)
输入输出匹配用 Smith 圆图,匹配到最佳功率点(不是 50Ω,是共轭匹配到负载线)

面试官考察点
射频 PA 基础题。面试官看你是否理解 PA 指标。重点听:P1dB、效率、线性。
回答思路
讲 P1dB 定义,A/AB 类对比,选型。
参考回答
1dB 压缩点(P1dB)。
小信号时 PA 增益恒定(线性区),输出功率 = 输入功率 + 增益;
输入功率增大到一定程度,晶体管进入非线性区,增益开始下降;
P1dB:增益比小信号增益下降 1dB 时的输出功率;
P1dB 是 PA 线性工作的上限,超过 P1dB 非线性严重(失真、杂散);
设计时输出功率要留回退(back-off),一般比 P1dB 低 3~6dB。
Pout = Pin + Gain(线性区)
P1dB: Gain = Gain_linear - 1dB
回退 = P1dB - Pout_actual
PA 类别对比。
| 类别 | 导通角 | 效率 | 线性 | 适用 |
|---|---|---|---|---|
| A 类 | 360° | <50%(理论 50%) | 最好 | 小信号、线性要求高 |
| AB 类 | 180~360° | 50~70% | 好 | 最常用,WiFi/蓝牙/手机 |
| B 类 | 180° | 理论 78.5% | 差(交越失真) | 推挽放大 |
| C 类 | <180° | 70~90% | 差 | 恒包络(FM) |
| D/E/F 类 | 开关 | >90% | 差 | 恒包络、高效率 |
选型。
WiFi(OFDM,高峰均比):AB 类,回退 6~10dB 保证线性;
蓝牙/GFSK:AB 类或 C 类,恒包络可以效率优先;
FM 广播:C 类,高效率;
基站:Doherty PA(AB+C 结合),高峰均比时效率高。
匹配设计。
输入匹配:把信号源 50Ω 匹配到晶体管最佳输入阻抗;
输出匹配:把负载 50Ω 匹配到晶体管最佳负载线(load-pull 测试得到);
用 Smith 圆图计算 L 型/π 型匹配网络;
注意匹配网络的损耗(电感 Q 值),输出匹配损耗直接降低效率。
注意。
PA 发热大,要散热(铜箔、散热片、金属基板);
电源去耦很重要,PA 电流变化大,要用大电容+陶瓷电容;
稳定性:PA 可能自激,要加隔离电阻或反馈;
测试用功率计/频谱仪,注意功率探头量程。












