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對性能、微型化和更高頻率運行的推動正在挑戰(zhàn)無線系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵天線連接元器件的限制：功率放大器（PA） 和低噪聲放大器（LNA）。使5G 成為現(xiàn)實的努力，以及PA 和LNA 在VSAT 端子、微波無線電鏈路和相控陣雷達系統(tǒng)中的使用促成了這種轉(zhuǎn)變。這些應(yīng)用的要求包括較低噪聲（對于LNA）和較高能效（對于PA）以及在高達或高于10 GHz 的較高頻率下的運行。為了滿足這些日益增長的需求，LNA 和PA 制造商正在從傳統(tǒng)的全硅工藝轉(zhuǎn)向用于LNA 的砷化鎵（GaAs） 和用于PA 的氮化鎵（GaN）。本文將介紹LNA 和PA 的作用和要求及其主要特性，然后介紹典型的GaAs 和GaN 器件以及在利用這些器件進行設(shè)計時應(yīng)牢記的事項。
LNA 的作用是從天線獲取極其微弱的不確定信號，這些信號通常是微伏數(shù)量級的信號或者低于-100 dBm，然后將該信號放大至一個更有用的水平，通常約為0.5 到1 V（圖1）。具體來看，在50 Ω 系統(tǒng)中10 μV 為-87 dBm，100 μV 等于-67 dBm。利用現(xiàn)代電子技術(shù)可以輕松實現(xiàn)這樣的增益，但LNA 在微弱的輸入信號中加入各種噪聲時，問題將遠不是那么簡單。LNA 的放大優(yōu)勢會在這樣的噪聲中完全消失。
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