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功率放大器”和"增益放大器"的区别
2008-07-15 11:44

“ 功率放大器”、“增益放大器”和天线,都是用于扩展标准无线网络设备的传输距离。但是由于性能指标不同,使用方法和扩展距离的范围不同。“功率放大器”通常只对输出功率进行放大,而“增益放大器”才进行双向放大。
   即使是“增益放大器”,由于技术指标的差别,对覆盖半径、传输距离和传输速率有着直接的影响。在比较“增益放大器”时,下列指标是需要特别关注的:
•   功率放大增益。是指对输出功率的放大倍数,每放大 3dBm ,功率放大一倍,但不超过最大输出功率。例如,标准 AP 的输出功率为 15dBm (或 36mW ),功率放大 12dBm ,意味着功率放大后的输出功率为 27dBm (或 500mW )。
•   低噪放大增益。低噪声放大增益是指接收信号的放大倍数,每放大 3dBm ,信号放大一倍。例如, 接收端信号场强为 - 80dBm ,低噪放大 14dBm ,意味着放大后接收信号的强度为- 66dBm 。
•   接收灵敏度。接收灵敏度是指“功率放大器”或“增益放大器”接收最小信号的门限,因此,当信号强度低于接收灵敏度时,低噪放大增益的大小毫无用处。例如,一般的ZIGBEE接收灵敏度为-90dBm ,如果“增益放大器”的接收灵敏度仍为- 90dBm ,随着发射端与接收端距离延长,信号被衰减到- 90dBm ,低于“增益放大器”接收灵敏度,则“增益放大器”低噪放大(接收信号放大)的功能失效。
•   噪声系数。噪声系数是指“功率放大器”或“增益放大器”产生的噪声干扰量值。由于“功率放大器”或“增益放大器”要承担双向通信的功能,因此功率输出的信号会对低噪接收产生干扰,干扰越大,接收效果越差。通常“增益放大器”的噪声系数 ≤ 3dBm ,否则“功率放大器”或“增益放大器”存在质量问题。
•   信噪比。把接收到的信号强度减去噪声系数就是信噪比。例如,信号强度为- 75dBm ,噪声系数为 3dBm ,则信噪比为- 78dBm 。
   由上述概念看出,“功率放大器”由于没有低噪声放大(接收信号放大),必须在点对点无线链路中两端同时使用,单端使用没有作用。如果“增益放大器”的接收灵敏度不能高于(小于)标准无线网络设备的接收灵敏度 ,对扩大传输距离也没有什么作用。通过下列表格比较“功率放大器”和不同性能指标的“增益放大器”对传输距离的影响。

性能指标

标准

功率放大器

增益放大器 A

增益放大器 B

功率放大

15dBm

12dBm

12dBm

12dBm

低噪放大

0dBm

12dBm

14dBm

接收灵敏度 (11Mbps)

-83dBm

-83dBm

-83dBm

-98dBm

天线增益

6dBi

6dBi

6dBi

6dBi

系统总增益(上行) 106dBm 106dBm 106dBm 119dBm

系统总增益(下行)

106dBm

118dBm

118dBm

118dBm

最大覆盖半径(单端)

100m

75m

75m

400m

系统总增益(上下行对称) 106dBm 118dBm 118dBm 132dBm

最大点对点距离(双端)

100m

300m

300m

1600m

   由上述表格比较看出:“功率放大器”和低灵敏度的“增益放大器 A ”用于无线覆盖时,不仅不会扩展距离,反而由于本机的噪声干扰,减少覆盖半径;当用于点对点无线链路时,对传输距离增加有限;而“增益放大器 B ”同时具备双向增益放大和提高了接收灵敏度,无论是用于无线覆盖,还是用于点对点无线链路,都有明显扩展距离的效果

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