[FAQ0401331]射频收发系统中，两级LNA级联使用是否可行？ | FAQ

A: LNA是一个小信号放大器，对输入的RF信号进行放大，然后输出，两个LNA级联使用是完全可行的。但是在使用时需要根据实际场景和目的进行评估。下面是两个LNA级联使用的可行性及需注意的地方；

1）S参数

两个LNA级联使用，增益S21是叠加的，同理对于反向隔离度S12来说也是叠加的，而S11和S22因为本来靠近50欧姆，所以级联后S11和S22会略有变化但也是靠近50欧姆的。

下面为AW5008M3FDR的实测结果：左侧是单AW5008M3FDR，右侧是双AW5008M3FDR级联测试结果，可以看到S11和S22略有变化，而S21和S12是叠加的。

2）P1dB和IIP3

P1dB会明显下降， P1dB的下降可以理解为第二级LNA的P1dB是不变的，但是由于信号被第一级LNA给放大了Gain dB，所以两级LNA的P1dB就变成了第二级LNA P1dB减去第一级LNA增益。（当然这个分析是基于两级LNA间无插损，如果两级LNA间有插损则应将对应插损考虑上）另外系统的整体IIP3和增益是成反比的，增益高了IIP3是会降低的。

下面为AW5008M3FDR的实测结果：左侧是单AW5008M3FDR，右侧是双AW5008M3FDR级联测试结果，可以看到级联后的P1dB等于原P1dB减去增益。

下面是具体分析下两级LNA级联使用对灵敏度的影响；

两级LNA对灵敏度提升很小，一般只可提升0.1dB左右，原因如下：

1）噪声系数级联公式：

NF=10*logF

由公式可知，对总噪声影响最大的是F1，F2以及G1，这也就是我们为什么要将LNA靠近天线端口摆放，就是为了减小前端信号带入噪声，因为F1的影响很大。GAIN对系统噪声有较大的影响作用，尤其是第一级放大最为关键。

2）接收机灵敏度 = -174dBm+10*log(BW)+Eb/N0+NF，BW指的是中频带宽，Eb/N0与信噪比相关；对于确定的射频系统，BW及Eb/N0都是确定值，因此射频系统中影响接收机灵敏度的关键因子是噪声系数NF，噪声系数越小灵敏度越好。

根据以上分析可知，如果再增加一级LNA放大，对总噪声系数影响很小，故灵敏度提升也很小，一般只可提升0.1dB左右。

3）当天线距离主平台走线比较长时，通常使用两颗LNA级联用于抵消线长带来的损耗，根据噪声级联公式，灵敏度提升远不止0.1dB，但需结合实际项目频段和应用来评估是否需要两级LNA。