低噪声放大器(简称：低噪放)和功率放大器(简称：功放)都可以对射频信号进行放大增强，它们之间的差别既微妙又显著。直观而言，低噪放相比于功放具备更低的噪声，非常适合用于接收链路的第一级放大。仅此而已？事实上，在测试和实验过程中，经常会出现低噪放和功放混用的窘境。例如，在微波暗室测试RCS时，为了对发射信号进行增强，简单的将低噪放接在发射端口的最后一级，并且把矢量网络分析的输出功率设置到最大；或者把功放接在接收端的第一级（在暗室测试影响不太大），把低噪放的作用简单的归结为类似于功放的信号放大。下文将以HMC565(低噪放)和QPA2213(功放)为例，对其中的差异进行探讨。
首先说低噪放，它的核心参数是噪声系数，它被定义为输入信噪比与输出信噪比的比值：NF=(Si/Ni)/(So/No)。通常而言，一款低噪放的噪声系数在2dB左右（如下图所示），也就意味着当信号经过该低噪放时，信噪比会恶化2dB左右。这里存在一个疑问：既然信号的信噪比还是恶化了，它也能叫低噪放？实际情况是，当信号经过其他的有源器件，信噪比恶化的更严重。相比之下低噪放带来的信噪比恶化是在可接受的范围，并且还能对信号进行放大。其次，在一个需要对小信号进行多级放大的接收链路中，把低噪放放在接收链路的第一级中，可以有效地将噪声系数维持在一个较低的水平。根据多级链路的噪声系数计算公式：NF=NF1+(NF2-1)/g1+(NF3-1)/g2g1+…，可见系统的级联噪声系数在数值上很接近第一级的噪声系数。换言之，系统的噪声系数主要由链路的第一级放大器决定，因此低噪放也就首当其冲了。
图1，低噪放(HMC565)在不同频率下的噪声系数曲线（体现了低噪放的噪声系数比较低）
那低噪放适不适合放在发射链路的最后一级呢，答案显然是不行的。其原因在于低噪放的输出功率有限，它只适合对小信号进行放大。通常而言，低噪放的P1dB大约在十几dBm的范围（如下图所示），也就意味着它的极限输出功率也就这水平了，很低！此外，对于发射链路来说，混频器或者VCO的输出功率本身就不算低了，把低噪放放在最后一级意义不大，而且还可能把低噪放给推饱和后导致损坏。以微波暗室测试为例，矢量网络分析仪的输出功率大概在0dBm，如果后面接一个增益为30dB的低噪放，不仅不能输出30dBm（原因是它只能出十几dBm），还很可能导致低噪放的损坏。因此，取而代之的功放就可以派上用场了。
图2，低噪放(HMC565)的输出P1dB，从曲线中可以估计出低噪放的输出功率上限
在刚开始接触功放的时候，我们很顺其自然地把功放的增益当作它的核心指标，事实上这是一个很大的误区。因为链路的增益在小信号的时候简直不要钱似的，链路增益不够，多加几级低噪放就行。而最终链路输出的功率上限由最后一级功放决定，功放的最大输出功率不够，增益再高也没有用。所以在功放设计的时候，才会有最佳增益匹配和最佳输出功率匹配。为了提高链路的输出功率上限，我们通常更热衷于进行最佳输出功率匹配，相应地损失一些增益是能够接受的。
总结一下，低噪放非常适合对小信号进行放大，并且噪声系数还很低，不会显著恶化信号的信噪比，常用于接收链路中的第一级放大。相比之下，功放通常用于发射链路的末级，其核心指标是最大输出功率，并决定着链路的输出功率上限。如下图中所示的功放(QPA2213)曲线，最大输出功率大概在33dBm左右，这显著大于低噪放的输出水平。
图3，功放(QPA2213)的最大输出功率曲线，可以看出该功放的输出功率在全频带几乎都大于2W
最后，想起了新年时，某个实验室门口贴了一副对联，描述了理想放大器的特性
