低噪声放大器(LNA)经由优化，旨在提高低功率旗子暗记的电平而不引入显著的噪声。良好LNA在亚GHz范围内的噪声系数(NF)可以小于1 dB，在较高频率下为几个dB。旗子暗记链的整体噪声系数由前几级主导，因此LNA常常用在吸收器的前端以使其灵敏度最大化。相反， 功率放大器(PA) 常日用于发射旗子暗记链的输出级。其针对功率处理进行了优化，以高效率供应高输出功率，同时保持低发热量。
高IP3或高线性度放大用具有与PA相似的特性，供应高动态范围性能。然而，这种类型的放大器针对线性度进行了优化，在利用高峰均功率比的旗子暗记的运用中优于PA。例如，在依赖矢量调制旗子暗记的通信系统中，高线性度放大器可以使失落真最小化，这对付实现低误码率至关主要。
可变增益放大器(VGA)也是针对高动态范围运用，但能支持宽范围的旗子暗记电平。VGA通过增益调节来掌握发射旗子暗记幅度或调度吸收旗子暗记幅度，从而适应旗子暗记变革。如果数据总线可供应掌握参数，并且逐步增益调度对付运用不那么主要，那么应选择 数字掌握VGA 。当没有数字掌握数据可用或运用不能容忍阶跃滋扰时，仿照掌握VGA 是首选办理方案。VGA常常用于自动增益掌握(AGC)，或用于补偿其他元器件的温度或特性变革所导致的增益漂移。
如果LNA、PA、VGA和其他类型的RF放大器设计为在宽频率范围（高达数个倍频程）内事情，那么这些放大器也可以归类为 宽带放大器。此类放大器供应宽带放大和中等增益，常常用于宽带运用中主旗子暗记路径的前端级。宽带放大器常常依赖于分布式放大器电路设计，并供应大增益带宽积，但常日要付出效率和噪声方面的代价。
有些RF放大器也属于一样平常类别的 驱动放大器（或者便是驱动器）。驱动器是用于掌握旗子暗记链中的另一器件（如第二放大器、混频器、转换器或其他元件）的放大器。驱动放大器的紧张功能是调节某些事情参数，以确保相连器件拥有最佳事情条件。驱动放大器不一定要设计为驱动特定器件，但如果其用场是完成某种驱动功能，则任何RF放大器都可以被视为驱动器。类似地，我们还有一样平常类别的缓冲放大器（或者便是缓冲器），其用于防止旗子暗记源受负载影响。例如，缓冲放大器常用于将本振与负载隔离，以使负载阻抗变革对振荡器性能的不利影响最小化。
考虑经典的超外差架构，在宽泛的RF放大器中，我们还可以区分出本振(LO)放大器和中频(IF)放大器。这些放大器的紧张差异是其在旗子暗记链中的功能目的。LO放大器用于LO路径，以确保混频器（常日被称为LO驱动器或LO缓冲器）具有所需的LO驱动电平，而IF放大器则设计为较低频率事情，因而是旗子暗记链中频级的首选办理方案。
增益模块是另一种一样平常类型的放大器，可用于RF、IF或LO旗子暗记路径，能够供应良好的增益平坦度和回波损耗。其设计常常包含内部匹配和偏置电路，因而只需极少的外部元件便可集成到旗子暗记链中，集成事情得以简化。增益模块放大器可以知足一样平常用场和分外用场须要，覆盖各种频率、带宽、增益和输出功率水平。
RF放大器的多样性当然不限于本文中谈论的那些。基于放大器特性，我们还有许多其他类型的RF放大器，其供应不同的性能特色组合，这里仅举几个例子：限幅放大器在宽输入功率范围内供应稳定的压缩输出功率，低相位噪声放大器 针对高旗子暗记完全性运用进行了优化，对数放大器实质上便是实现RF检波功能的RF-DC转换器（拜会'RF检波器'部分）。表1总结了我们所谈论的紧张放大器类型。
表1.RF放大器的一些紧张类型总结
RF放大器还可以基于其他标准进行分类，例如特性、事情模式（放大器种别）、装置或工艺技能，其完全分类超出了本文的范围。但是，本节从RF旗子暗记链架构定义出发，谈论了行业中采取的一些最常见类型的RF放大器。
频率产生IC
频率产生器件可以做事于RF旗子暗记链中的各种不同功能，包括频率转换、波形合成、旗子暗记调制和时钟旗子暗记产生。根据IC的目标利用场景，有一些性能指标决定了其选择，包括输出频率范围、频谱纯度、稳定性和调谐速率。针对不同利用场景，有广泛的频率产生器件可供选择，个中包括电压掌握振荡器(VCO)、锁相环(PLL)、集成频率合成器、转换环路和直接数字频率合成(DDS) IC。
电压掌握振荡器(VCO) 产生输出旗子暗记，其频率由外部输入电压掌握。VCO的内核可以是基于不同类型的谐振器。利用高质量谐振器的单核VCO可在有限频率范围内供应低相位噪声性能，而较低质量的振荡器以宽带操作为目标，噪声特性很一样平常。利用多个切换式高质量谐振器电路的多频段VCO是一种替代办理方案，既支持宽带操作，又能供应低相位噪声性能，但其代价是调谐速率较慢，由于切换不同的核须要韶光。VCO常日与锁相环合营利用。
锁相环(PLL)或PLL频率合成器可确保许多频率合成和时钟规复运用所需的VCO输出频率稳定。如图2a所示，PLL包含鉴相器，其将VCO频率的N分频与参考频率进行比较，并利用该差值输出旗子暗记调节施加于VCO调谐线路的DC掌握电压。这使得任何频率漂移都能得到即时校正，因而振荡器能够保持稳定操作。范例的PLL IC包含偏差检测器——带电荷泵的鉴频鉴相器(PFD)——和反馈分频器（拜会图2a中的虚线区域），其余还须要外部环路滤波器、参考频率和VCO以构成一个完全的反馈系统，从而产生稳定的频率。利用集成VCO的频率合成器IC可以大大简化该系统的实现。
集成VCO的频率合成器将PLL和VCO组合在单个封装中，只须要外部参考和环路滤波器就能实现所需的功能。集成式PLL频率合成器是一种多功能办理方案，具有广泛的数字掌握设置，支持产生精确频率。它常常包含集成功率分路器、倍频器、分频器和跟踪滤波器，频率覆盖范围超越了VCO的基频范围，达到数个倍频程。所有这些元件的内在参数决定了输出频率范围、相位噪声、抖动、锁定时间和其他表示频率合成电路总体性能的特性。
转换环路是基于PLL观点的另一类频率合成器，但采取不同的方法实现。如图2b所示，其反馈环路中利用的是集成下变频混频级，而不是N分频器，环路增益设置为1，带内相位噪声极小。转换环路IC（拜会图2b中的虚线区域）专为对抖动高度敏感的运用而设计，并与外部PFD和LO组合利用，以紧凑的尺寸实现完全的频率合成办理方案，供应仪表级性能。
直接数字频率合成(DDS) IC是集成PLL频率合成器的替代方案，采取不同的事理实现。基本DDS架构的事理图如图2c所示。它是一种数字掌握系统，包括表示时钟旗子暗记的高精度参考频率、创建目标波形数字版本的数字掌握振荡器(NCO)以及供应终极仿照输出的数模转换器(DAC)。DDS IC供应快速跳频、风雅的频率和相位分辨率以及低输出失落真，因此特殊适宜于出色噪声性能和高频率捷变性至关主要的运用。
频率产生器件广泛用于对性能有不同哀求的运用。例如，通信系统须要低带内噪声以坚持低偏差矢量幅度(EVM)，频谱剖析仪依赖于具有快速锁定时间的本振来实现快速频率扫描，高速转换器须要低抖动时钟以确保高SNR性能。
倍频器
当基频振荡器不能覆盖所需频率范围时，利用倍频器可以产生更高的频率。这些器件利用其元件的非线性特性来产生输出旗子暗记，其频率是输入旗子暗记的谐波。根据目标输出谐波的阶数，我们可以区分出二倍频器、三倍频器和四倍频器，以及更高阶的倍频器。
用于实现频率倍增的非线性元件有不同类型，因而我们可以区分出依赖于二极管电路的无源倍频器和利用晶体管的有源倍频器。有源倍频器须要外部直流偏置，但相对付无源器件，它有多少明显上风，包括转换增益、较低的输入驱动电平和更好的基波与杂散频率抑制。
倍频器IC常常与VCO一起广泛用于PLL频率合成器设计中或作为本振旗子暗记路径的一部分，供应大略且廉价的频率倍增办理方案。然而，所有类型的倍频器都存在一个相同的缺陷：相位噪声性能会随着倍频系数N而恶化至少20log(N) dB。例如，二倍频器会使相位噪声水平增加至少6 dB，这在高速转换器时钟和其他对相位噪声与抖动敏感的运用中可能很严重。
分频器和预分频器
分频器将较高输入频率变为较低输出频率。如今，大部分此类器件是利用二进制计数器或移位寄存器实现的数字电路。它们广泛包含于时钟分配电路和PLL频率合成器设计中，运用浩瀚。分频器可以有固定的分频比（这种分频器也称为预分频器）或可编程的分频比。将频率N分频可以使输出旗子暗记的相位噪声改进20log(N) dB。然而，这种改进受分频器本身的加性相位噪声（源于其有源电路且会增加到其输出端）限定。良好的分频用具有低加性相位噪声和低谐波身分，这些都是其关键特性。
RF混频器
基本形式的 RF混频器 是一个3端口器件，利用非线性或时变元件产生一个包含两个输入旗子暗记的 和频率与差频率的输出旗子暗记。RF混频器可以一样平常地区分为无源混频器和有源混频器。无源混频器利用二极管元件，或将FET晶体管用作开关，而有源混频器依赖于晶体管电路来实现变频。无源混频器可以供应宽带宽和高线性度性能，不须要外部直流偏置，而且噪声系数一样平常优于有源混频器。但是，无源混频器存在转换损耗，并且须要高LO输入功率，而有源混频器能供应增益，所需的LO驱动电平要低得多。实现下变频器或上变频器的替代设计可以将无源混频器核和有源电路结合以供应转换增益，而不会危害NF和线性度。
混频器IC有很多不同设计，最基本的是单端（或不平衡）。基于二极管的单端混频器的观点拓扑如图3a所示。单端混频器仅利用一个非线性元件来实现频率转换，这种办理方案很大略，但性能有限，由于端口和高杂散之间的隔离很差。平衡式混频器设计利用其电路的对称性来战胜上述限定。根据对称程度，平衡式混频器可以分为单平衡、双平衡和三平衡混频器。单平衡混频器（拜会图3b）由两个以90°或180°稠浊办法结合的不平衡混频器组成。此类混频器供应高LO-RF隔离，可抑制RF或LO旗子暗记以及输出真个偶数次LO谐波。利用各种双平衡混频器可以进一步改进性能。图3c显示了一个常见例子，其四环配置利用了四个肖特基二极管，RF和LO端口均放置有稠浊元件。双平衡混频器供应高整体性能和良好的端口间隔离，能够抑制RF和LO频率以及所有偶数次RF和LO谐波，因而是广泛利用的一类RF混频器IC。三平衡混频器可以实现更高的隔离度和线性度。此类混频器将两个双平衡设计组合起来，形成更高程度的对称性以优化变频过程，但代价是电路繁芜度显著提高。
同相正交(I/Q)混频器是单独的一类平衡设计。I/Q混频器利用相位抵消来肃清滋扰镜像旗子暗记，而无需外部滤波。普通I/Q混频器不才变频模式（拜会图3d）下常日可以用作镜像抑制混频器(IRM)，在上变频模式下可以用作单边带(SSB)混频器。集成缓冲器和驱动放大器的I/Q混频器仅针对两种事情模式中的一种而设计，因而可以将其区分为 I/Q下变频器 和 I/Q上变频器。这些混频器与另一类频率转换IC密切干系，称为 I/Q调制器和I/Q解调器。I/Q调制器和I/Q解调器供应一个合营数据转换器利用的高阻抗差分基带接口，因而非常适宜于直接变频收发器运用。详细而言，它们构成了当代高集成度RF收发器IC的核心。
我们还要简要提及的一类常见混频器是 次谐波混频器。它采取次谐波泵本振，为利用较低LO频率而无外部倍频器的高频RF设计供应一种大略的办理方案。
还有许多其他类型的RF混频器实现依赖于有源和无源技能。RF混频器IC可以利用繁芜的架构，其在一个封装中集成各种元件，包括PLL/VCO、放大器、倍频器、衰减器和检波器，并供应数字接口以掌握其功能。
RF滤波器
RF滤波器IC险些在每种RF运用中都有利用，它能在频谱（常日还包括非线性旗子暗记链内产生的滋扰杂散身分和源自外部的带外旗子暗记）中选择所需的频率。因此，这种滤波器的关键功能是为目标通带频率供应最小衰减，并为阻带频率供应最大衰减以抑制不须要的旗子暗记。图4显示了常见类型的滤波器频率相应，包括低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)和阻带滤波器（如果阻带较窄，也称为陷波滤波器）。
大多数RF运用须要跨多个频段滤波，这可以利用开关式滤波器库实现。此类办理方案在一个模块中包含开关和固定带宽滤波器，可以在阻带抑制、线性动态范围和切换速率方面供应出色的性能。然而，传统开关式滤波器库的频段选择能力有限，而且常日很大且昂贵。具有连续仿照或数字调谐功能的紧凑型 可调滤波器IC 战胜了这些限定，对付许多运用中的多频段操作，它是开关式固定滤波器库的有吸引力的替代方案。仿照可调滤波器供应电压掌握来调度中央和/或截止频率，而数字可调滤波器的期望特性可以通过数字掌握接口来配置。可调谐滤波器可以供应精良的通带特性、良好的阻带抑制、宽调谐范围和快速建立韶光，知足当今广泛RF运用的苛刻哀求。
RF开关是用于路由高频旗子暗记通过旗子暗记链的掌握器件。其关键功能可以利用不同类型的开关元件实现，包括PIN二极管、FET晶体管或微机器悬臂梁。根据开关元件的支配办法，开关设计可以有不同数量的'刀'（由开关掌握的单独电路）和'掷'（开关可以为每个'刀'利用的单独输出路径）。单刀n掷(SPnT)开关将旗子暗记从一个输入路由到n个输出。例如，单刀单掷(SPST)开关将一个输入连接到一个输出，供应大略的开关功能；单刀双掷(SPDT)开关将一个输入连接到两个输出（拜会图5a）；单刀四掷(SP4T)开关将输入旗子暗记路由到四个输出路径（拜会图5b）。RF开关还可以有多个'刀'，此类开关称为转换开关（拜会图5c）。最常见的例子是双刀双掷(DPDT)配置，其具有两个单独的电路，这些电路可以连接到两个输出路径中的一个。
RF开关设计可以有更繁芜的拓扑构造，其将多个较低阶的开关组合在一起。此类IC称为开关矩阵或交叉点开关，可在多个输入和多个输出之间供应灵巧的RF旗子暗记路由。
无论开关配置如何，我们都可以区分出反射式开关和接管式开关（也称为非反射式或端接开关）。其紧张差异在于，接管式开关包含一个匹配负载，用于端接关断状态下的输出端口，以使电压驻波比(VSWR)最小（拜会图5a）。此特性使得接管式开关在两种开关模式下均能保持良好的回波损耗，这是反射式开关所不能供应的。然而，与反射式开关比较，接管式开关的这个优点的代价是功率处理能力较低且电路繁芜性较高。
RF开关IC可以采取多种不同技能实现，包括硅基半导体CMOS和SOI、化合物半导体GaAs和GaN以及微机电系统(MEMS)。每种技能在频率范围、功率处理能力、隔离、插入损耗、开关速率、建立韶光等关键性能规格方面都有自己的优缺陷。例如，GaAs的高温性能更优胜，GaN广泛用于高功率运用，硅基工艺在建立韶光、集成能力、低频特性和高ESD鲁棒性等方面胜出。替代性MEMS技能在很小的芯片级封装中供应微机器继电器，独特地支持直流精度性能，具有高线性度和功率，而开关速率、有限周期寿命和热切换限值方面较差。
RF衰减器
RF衰减器可降落RF旗子暗记的强度，实现与放大器相反的功能。它是用于调度旗子暗记链中的增益和平衡旗子暗记电平的掌握器件。RF衰减器IC常日是接管式（传输型）器件。我们可以一样平常地区分出 固定衰减器（具有不变的衰减水平）和可变衰减器（支持调度衰减水平）。具有一组离散衰减水平的可变衰减器IC称为 数字步进衰减器(DSA)，其常日用于旗子暗记粗略校准，受预定衰减步长的限定。电压可变衰减器(VVAS) 用于掌握风雅旗子暗记。与DSA相反，VVA支持连续调度衰减水平，可以将其设置为给定例模内的任何值。所有类型的RF衰减器在事情频率范围内都应以良好的VSWR供应平坦的衰减性能，而DSA还必须确保无端障操作以减少状态转换期间的旗子暗记失落真。
RF检波器
基本形式的集成式 RF检波器 是一个2端口器件，供应与施加于输入真个RF旗子暗记功率成比例的输出电压旗子暗记。与基于二极管的分立检波器实现相反，集成式RF检波器供应多种开箱即用的上风，包括宽温度范围内的稳定输出电压、更随意马虎的器件校准和用于与ADC直接接口的缓冲输出。最常见RF检波器IC是各种须要丈量RF旗子暗记功率幅度的运用中利用的标量检波器。标量检波器的紧张类型包括RMS功率检波器、对数检波器和包络检波器。
RMS功率检波器供应施加于RF输入的实际旗子暗记功率的精确rms表示。有 线性相应rms检波器，其rms输出是线性相应的直流电压，还有 线性dB相应的对数rms检波器，实际RF输入功率每改变1 dB，其输出电压也改变相同的量。这两类rms检波器非常适宜不须要快速相应韶光的运用，丈量复数调制旗子暗记（其高波峰因数随韶光而变革）的波形无关功率。它们常日用于均匀功率监测、发射旗子暗记强度指示(TSSI)、吸收旗子暗记强度指示(RSSI)和自动增益掌握(AGC)。
对数检波器（也称为对数放大器）将输入RF旗子暗记转换为精确的对数线性直流输出电压。对数检波器供应非常高的动态事情范围。这是利用连续压缩方法实现的，依赖于一系列耦合到检波器的级联限幅放大器，其输出在级联拓扑构造的输出级加总。随着输入功率增加，连续放大器逐渐进入饱和，从而天生对数函数近似值。对数检波器非常适宜于高动态范围运用，包括RSSI和RF输入保护。
连续检波对数视频放大器(SDLVA)是一种分外类型的对数检波器，供应平坦的频率相应和优胜的上升/低落与延迟韶光，因而是哀求超高速性能的运用（包括瞬时频率丈量、方向查找吸收器和电子智能运用）的首选办理方案。
包络检波器（也称为峰值检波器或AM检波器）供应与RF输入旗子暗记的瞬时幅度成比例的基带输出电压。包络检波器IC常日利用快速切换肖特基二极管实现，因而是须要非常快速相应韶光的较低动态范围运用的空想办理方案。包络检波器的范例运用包括PA偏置掌握中的效率增强包络跟踪、PA线性化、快速过大RF功率保护、高分辨率脉冲检测和I/Q调制器的LO泄露校正。
除了标量检波器外，还有一种称为 矢量功率丈量IC的集成检波器。它们供应超出标量功率丈量功能的扩展能力。矢量功率丈量检波器可以丈量旗子暗记的多个参数，包括幅度、相位和沿着传输路径的行进方向（前向或反向）。在无线发射器中的天线调谐、模块化系统中的内置测试和材料剖析等运用中，此类器件是在线丈量散射参数的空想办理方案。
结论
本文谈论了代表范例RF旗子暗记链的基本构建模块的一些紧张RF IC，并进行了分类。但是，在此概述中，我们仅触及了各种类型和形式的RF器件的皮毛。越来越繁芜的RF系统须要更完全的旗子暗记链办理方案，这导致了将多个功能模块整合在同一封装中或一个芯片上的浩瀚IC设计的发展。这些器件可以集成混频器、PLL、VCO、放大器、检波器和其他器件，以紧凑的形状尺寸供应高度前辈的功能，并供应更大略的设计、更低的功耗、更低的本钱和更短的开拓周期。
ADI公司供应业界广泛的RF集成电路产品组合，涵盖从DC到超出100 GHz的完全频谱，适宜旗子暗记链中的险些所有功能模块 。ADI公司广泛的产品矩阵覆盖放大器、混频器、滤波器和其他标准IC器件，一贯到稠浊旗子暗记仿照前端和系统化封装(SIP)办理方案——它们是经由全面测试和验证的完全子系统。ADI产品供应一流的性能，可知足广泛RF运用——从通信和工业系统一贯到测试丈量设备和航空航天系统的苛刻哀求。为了支持RF工程师开拓这些运用，ADI公司不仅供应RF IC，还供应一个完全的生态系统，包括设计工具、快速原型平台、Circuits from the Lab?参考设计、EngineerZone?技能论坛和一流的技能支持。
