我看到了两个类似无线电接收器模块的比较。他们使用相同的 IC,但由于包含“PA/LNA”,我理解它是“Power Amp / Low Noise Amp”的缩写,因此范围更大。
- 什么是 PA/LNA?
- PA/LNA 如何增加射频范围?
- PA 和 LNA 通常一起使用吗?
(更新)更大范围的模块具有此 IC,其中包括 PA 和 LNA 功能:SE2431L 2.4 GHz ZigBee/802.15.4 前端模块
我看到了两个类似无线电接收器模块的比较。他们使用相同的 IC,但由于包含“PA/LNA”,我理解它是“Power Amp / Low Noise Amp”的缩写,因此范围更大。
(更新)更大范围的模块具有此 IC,其中包括 PA 和 LNA 功能:SE2431L 2.4 GHz ZigBee/802.15.4 前端模块
PA 代表功率放大器,在这种情况下是用于传输信号的射频或微波放大器。LNA代表低噪声放大器,通常用于高RF频段或微波信号作为敏感信号接收器。PA 和 LNA 并不总是组合在一起。这取决于应用程序。我在网上找到了这篇文章,其中涵盖了基本细节。
了解无线设计中低噪声和功率放大器的基础知识Bill Schweber
供稿人 电子产品
2013-10-241) 在无线设计中,两个组件是天线和电子电路之间的关键接口,即低噪声放大器 (LNA) 和功率放大器 (PA)。然而,这就是它们的共性结束的地方。尽管原则上两者都有非常简单的功能框图和角色,但它们的挑战、优先级和性能参数却截然不同。
2) LNA 在未知世界中发挥作用。作为接收器通道的“前端”,它必须在感兴趣的带宽内捕获并放大天线呈现给它的极低功率、低电压信号以及相关的随机噪声。在信号理论中,这被称为未知信号/未知噪声挑战,是所有信号处理挑战中最困难的。
3)相比之下,PA从电路中获取相对较强的信号,具有非常高的 SNR,并且必须“仅仅”提高其功率。关于信号的所有一般因素都是已知的,例如幅度、调制、形状、占空比等。这是信号处理图的已知信号/已知噪声象限,也是最容易管理的象限。尽管存在这种看似简单的功能情况,但 PA 也存在性能挑战。
4) 在双工(双向)系统中,LNA 和 PA 通常不直接连接到天线,而是连接到双工器,一个无源元件。双工器使用移相和移相来控制 PA 的输出功率到天线,同时将其与 LNA 输入隔离,以避免敏感 LNA 输入的过载和饱和。
PA 和 LNA 将位于 RF 链路的两端——在双工链路中,角色根据信号的方向切换。这两个组件(连同 2 根天线)在确定链路预算方面有很长的路要走,这会影响传输范围和比特率的组合。
在接收端,对于给定的调制方案和可接受的错误率,您将需要特定的信号功率与噪声功率比。信号功率由发射功率(来自 PA)、天线增益和传输损耗决定。然而,更多的功率在组件和电源方面都是昂贵的(PA 的效率通常远低于 50%)。
LNA 放大了有用信号和 LNA 输入端的热噪声,再加上一点噪声。对于一个好的 LNA,这将是大约 1dB 的额外热噪声。LNA 还需要是线性的,以避免由不需要的(通常是强的)信号引起的失真,这些信号可以稍后在接收链中被滤除。
一个好的 LNA 是首先要投资的东西,这很容易为您带来 1-2 dB 的收益。然后是好的天线,最后是更强大的 PA。还有很多小细节也有贡献——这两个组件本身无法挽救糟糕的设计。
在尝试了解 PA/LNA 时,您可能还想了解它们与双工器的关系。然而,令我惊讶的是,要找到一个简单易懂的基本图是多么困难,它duplexer
同时显示了信号和原理图属性。当然,现在您甚至不需要双工器,因为有不同的解决方案,就像手机基带收发器中经常使用的那样。
在这方面,我找到了一张描述性图片,这是来自专利的一张。
并来自YateBTS网站。
另请注意,宽泛地说,双工器用于在同一天线上进行 TX和RX,但(通常)频率不同,而双工器用于同一天线上的 TX或RX,但(通常)在不同的频率。