什么是PA / LNA？

我看到了两个类似的无线电接收器模块的比较。他们使用相同的IC，但是由于包含了“ PA / LNA”，所以具有更大的范围，我理解这是“ Power Amp / Low Noise Amp”的缩写。

• 什么是PA / LNA？
• PA / LNA如何工作以增加RF范围？
• 通常将PA和LNA一起使用吗？

（更新）具有更大范围的模块具有包含PA和LNA功能的IC：SE2431L 2.4 GHz ZigBee / 802.15.4前端模块

• PA ：（功率放大器）在传输时进行放大。
• LNA ：（低噪声放大器）在接收时进行放大。
• 两者都位于电路和天线之间。
• 对于双工信号，无源双工器在Rx / Tx上的两者之间切换。

PA代表功率放大器，在这种情况下为RF或微波放大器，用于传输信号。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并不总是结合在一起。这取决于应用程序。我在网上找到了这篇涵盖基本细节的文章。

理解无线设计中的低噪声和功率放大器的基础作者：Bill Schweber
投稿人：电子产品
2013-10-24

1）在无线设计中，两个组件是天线与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）。但是，这就是它们的共同之处。尽管两者在原理上都具有非常简单的功能框图和角色，但是它们具有截然不同的挑战，优先级和性能参数。

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所呈现给它的低功率，低压信号以及相关的随机噪声。在信号理论中，这称为未知信号/未知噪声挑战，这是所有信号处理挑战中最困难的挑战。

3）相反，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”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。尽管有这种明显的简单功能情况，但功率放大器也面临性能挑战。

4）在双工（双向）系统中，LNA和PA通常不直接连接至天线，而是连接至双工器（无源组件）。双工器使用相移和相移来控制PA的输出功率到天线，同时将其从LNA输入中隔离出来，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，角色将根据信号的方向进行切换。这两个组件（以及2个天线）在确定链路预算方面做得很长，这会影响发射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之比。信号功率取决于发射功率（来自PA），天线增益和发射损耗。但是，更多的功率在组件和电源上都是昂贵的（PA效率通常远远低于50％）。

LNA会放大有用信号以及LNA输入处的热噪声，再加上一点噪声。对于良好的LNA，这将是大约1dB的额外热噪声。LNA还必须是线性的，以避免由不需要的信号（通常是强信号）引起的失真，这些信号可以在接收链中稍后被滤除。

好的LNA是要投资的第一件事，这很容易使您购买1-2 dB。然后是好的天线，最后是功能更强大的功率放大器。还有许多小细节也有帮助-这两个组件本身无法挽救错误的设计。

尝试了解PA / LNA时，您可能还想了解它们与双工器的关系。但是，令我惊讶的是，发现找到一个既简单又易于理解的基本图（duplexer显示信号和原理图属性）有多么困难。当然，如今，您甚至不需要双工器，因为存在与移动电话基带收发器中经常使用的不同解决方案。

在这方面，我发现的一张描述性图片是专利中的这张图片。

并来自YateBTS网站。

另请注意，从广义上讲，双工器用于同一天线上的TX 和 RX，但（通常）不使用相同的频率，而双工器用于同一天线上的TX 或 RX，但（通常）用于不同的频率。