功率放大器P1dB、P3dB和PSat、功率附加效率（PAE）指标释义

(1)P1dB

P1dB，即1分贝压缩输出功率，是指相对于放大器的小信号增益，放大器增益减小1dB时的输出功率。放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增加，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，也就是说，其输出功率低于小信号增益所预计的值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。

(2)P3dB

P3dB，即3分贝压缩输出功率，是指相对于放大器的小信号增益，放大器增益减小3dB时的输出功率。

(3)PSat

PSat，即饱和输出功率。当功率放大器的输入功率大到某一值后，再增大输入功率也不会增大输出功率的大小，该输出功率称为饱和输出功率。当然这种说法是不严格的，因为功率放大器的转移特性在饱和时很少表现为常数。在实际功率放大器中，在某一个频率处增加输入功率，会使输出功率减小，而在工作频带内其他频率处，输出功率会慢慢增加。基于这点通常用相对于某一个输出功率处的饱和深度来表示，相应的输出功率称为饱和输出功率，典型的测量点为6dB压缩点。

 

 

功率附加效率(PAE)

 

 

PAE = (PRFOUT - PRFIN)/PDC = (PRFOUT - PRFIN)/(VDC*IDC)

公式说明有多少直流功率在功率放大器中转换为射频功率。

放大器线性工作区和饱和工作区之间，有一个点是功率放大器效率最高的地方。到达这个点的时候，增加射频输入功率会改善射频输出功率。超过这个点的时候，增加输入功率只会为设备产生更多热量。PAE测量的目标是找到这个最佳点，即功率放大器在将输入功率转换为输出功率时最有效的点。

PAE是和射频输出功率，输入功率以及直流电源提供的功率相关的，所以我们需要同时对这些参数进行测量来判断这个点的位置。所以用最流行的话来说，放大器的测量是跨界的，直流，射频还有时域需要同时进行。

在频域测试方面，PNA-X矢量网络分析仪可以进行射频输入、输出功率及增益的测量。

在时域，基于VNA先进的校准技术，不影响射频和直流测量，可以将一路输出信号接入示波器，工程师可以直接观测放大器的输出信号在时域的畸变。

功率扫描下的直流电压和电流曲线，籍此可以计算出直流功率。

在射频放大器实际的设计中，我们会面对三方面的挑战：

1、静态工作点的选择。

2、动态工作点的选择，寻找最佳负载阻抗以获得最大PAE。

审核编辑：汤梓红