「世上安得雙全法,不負如來不負卿」，這是六代達賴喇嘛倉央嘉措的情詩。對，世界上的所有事情都是矛盾統一的，連我們的功放設計也莫若如此。如何講？且聽射頻君慢慢道來。
電路的線性度和效率是兩個相互矛盾的要求。如果電源能量有限，那麼沒有任何電子器件可以保持恆定的增益，因此無法保持恆定的線性度；為了使功率效率更高，在同樣的輸出功率條件下，系統需要從電源吸收較少的功率，這便不可避免地導致了更高的增益壓縮，而這又會使得系統的頻譜效益降低。這便是線性度-效率之間矛盾關係的基本原理，同樣也可稱作為功率-頻譜效率的折衷。
由於非線性失真是由系統的功率限制所引起的，自然就和處理最高信號水平的模塊關係最為密切，也就是我們的功率放大器。
線性度-效率之間的矛盾關係是如此關鍵，以至於設計者們寧願讓振幅包絡的峰值略微產生失真，隨後再對失真進行補償（使系統線性化）或者甚至拋棄傳統的笛卡爾發射機的構架，即在I/Q 調製器後加上A-類，B-類，或AB 類射頻功率放大器，也要嘗試新的射頻放大器或發射機的構架技術。
放大器中的能量傳輸如下圖所示：
圖1
如上圖1，我們將功率放大器看作是一個電子轉換器。傳遞到負載的信號功率Pout 是從直流電源Pdc 所接收到的隨輸入信號功率Pin 而變化的功率。傳遞到功率放大器的總功率，Pdc+Pin 中的一部分被消耗了，產生了不僅由於熱耗散、還有任何以諧波或互調失真形式所表現出來的輸出亂真響應所引起的Pdis。由此可以得到：
這個關係式表明，任何一個放大器，即它的Pdc 必須為有限值的功率放大器在高於某些輸入信號擺幅（signal excursion）的情況下，必定要顯示出非線性特徵（增益壓縮）。事實上，由於Pdis 永遠不會是負數，因此，對於任意升高的Pin，G 不可能保持恆定，因此，Pout 與Pin不再是線性關係。
對於PAPR（包絡峰均比）逐漸升高的現代無線信號來說，峰值效率到平均效率的劣化明顯地變得更加糟糕，比如WCDMA中信號的峰均比可能就會達到10dB之多。由於A 類，B 類和AB 類設計很容易受到嚴格的線性度-效率之間矛盾關係的影響，這便促使人們對大量的就改善這個矛盾的技術進行研究。其中一些技術，如傳統的功率回退技術、預失真技術、前饋技術或反饋線性化電路便是專門設計來改善線性度的。其它技術，如LINC或Doherty技術的目的是提高平均效率。
下一篇，我們會專門來講講這些高精尖的技術。
本文來源：《線性度-效率之間的矛盾關係》，IEEE Magazine
糾錯：
上一篇基礎篇中,
ηp=射頻輸入功率/直流輸入功率
此處有筆誤，應為：
ηp=射頻輸出功率/直流輸入功率
感謝xiaoyu同學幫忙糾錯！
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