Jak wybrać wzmacniacz niskiego szumu (LNA)

 

Wybór wzmacniacza o niskiej szumu (LNA) jest krytycznym krokiem w projektowaniu częstotliwości radiowej (RF)/mikrofalowych systemów, takich jak odbiorniki komunikacyjne, radary, łącza satelitarne lub czujniki IoT . Te systemy muszą wzmacniać słabe sygnały { jest przewodnikiem krok po kroku po wyborze LNA, obejmujący kluczowe parametry, względy aplikacji i praktyczne kroki operacyjne .

1. podstawowe zasady LNA

LNA jest pierwszym aktywnym składnikiem w łańcuchu odbiornika, odpowiedzialnym za wzmocnienie słabych sygnałów wejściowych (takich jak te z anteny) przy jednoczesnym wprowadzeniu najmniejszej ilości szumu . jego wydajność bezpośrednio wpływa na ogólną wrażliwość systemu . Wybór nieodpowiedniego LNA może zmniejszyć liczbę średniego sygnału (SNR) i ogranicza zdolność odbiornika, aby wykryć małą liczbę odbiornika, aby wykryć małą liczbę odbiornika. sygnały .

 

2. Wskaźniki parametrów kluczowych

a) Rysunek hałasu (NF): Mierzy stopień, w jakim LNA wprowadza szum do sygnału, przy czym jednostka to decybele (db) . formuła obliczeń jest stosunek stosunku sygnału wejściowego do szumu do mniejszego stosunku sygnału wyjściowego, który jest wprowadzany, co jest wprowadzane, co jest wprowadzane, co oznacza, co jest sugerowane, co jest podstawowym dla kwotycznego dla kwotycznego dla kwotycznego dla podstawowego dla kwotycznego dla kwoty. Odbiorniki wysokiej wrażliwości (takie jak komunikacja satelitarna i sprzęt astronomiczny radiowy) .

 

b) Osiągać: Definicja: stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej, w db . wzmacnia słabe sygnały do poziomu użytecznego przez kolejne etapy (takie jak miksery i ADC) . Wystarczające zysku zapewni, że siła sygnału jest wystarczająca, aby przezwyciężyć szum dalszych komponentów .}, Estematycznie wzmocnienie może powodować emiturę SUPETENT. Etapy .

 

c) Zakres częstotliwości: Interwał częstotliwości, w którym LNA działa w ramach określonej wydajności (rysunek szumu, wzmocnienie, liniowość) . LNA musi pokryć pasmo częstotliwości roboczej systemu .

 

d) Liniowość: Mierzy zdolność do odporności na zniekształcenie intermodulacji (IMD) spowodowane silnymi sygnałami interferencyjnymi ., tym wyższy IP3 (w dbm), tym lepsza liniowość .

 

1DB punkt kompresji (P1DB): Moc wejściowa, gdy wzmocnienie LNA spada o 1 dB, odzwierciedlając zdolność LNA do przetwarzania dużych sygnałów bez zniekształceń . ma kluczowe znaczenie w środowiskach o silnej ingerencji (takie jak środowiska miejskie RF) . Słaba liniowość może prowadzić do intermodulacji, które maskuje słabe sygnały celowe. .} Zła linearyzacja może prowadzić do intermodulacji, które maskuje słabe sygnały celowe.}

 

e) Zużycie energii: Moc DC wymagana do działania LNA (w MW lub W), zwykle wyrażana przez napięcie zasilania (VCC) i prąd (ICC) . ma kluczowe znaczenie dla wymagań dotyczących bateryjnych (takich jak czujniki IoT i urządzenia do noszenia) . musi być uderzona równowaga między wydajnością a konsumpcją.

 

3. Powszechne błędy, których należy unikać podczas wybierania LNA

Ignorowanie dopasowania impedancji: słabe dopasowanie może zrównoważyć zalety niskiego hałasu - upewnij się, że LNA jest zaprojektowana dla 50 Ω lub dodaj zewnętrzną sieć dopasowującej .

Zaniedbanie liniowości w silnych środowiskach zakłóceń: LNA o niskiej liczbie szumu, ale słaby IP3 zawiedzie pod silną ingerencją .

Priorytetyzowanie wzmocnienia nad szumem: Wysoki wzmocnienie, jeśli nie jest dopasowany do niskiego szumu, wzmocni szum wprowadzony przez samą LNA, co jest marnotrawstwem mocy .

 

Oceniając te parametry w całym systemie i dostosowując je do wymagań systemowych, możesz wybrać LNA, która jest optymalna pod względem czułości, niezawodności i kosztów .