Ako vybrať zosilňovač s nízkym hlukom (LNA)

 

Výber zosilňovača s nízkym hlukom (LNA) je kritickým krokom v navrhovaní rádiových frekvenčných (RF)/mikrovlnných systémov, ako sú komunikačné prijímače, radary, satelitné odkazy alebo IoT senzory . Tieto systémy musia tieto systémy zosilňovať slabé signály, zatiaľ čo minimalizujú hluk {{} Postupný sprievodca pri výbere LNA, pokrývajúce kľúčové parametre, úvahy o aplikácii a praktické prevádzkové kroky .

1. základné princípy LNA

LNA je prvou aktívnou zložkou v reťazci prijímača, ktorá je zodpovedná za zosilnenie slabých vstupných signálov (ako napríklad provincie z antény) pri zavádzaní najmenšieho množstva šumu {{}}, jeho výkon priamo ovplyvňuje celkovú citlivosť systému (SNR) a obmedzenie schopnosti pri prijímaní) a obmedziť malú schopnosť prijíma signály .

 

2. indikátory parametrov kľúčov

a) Obrázok hluku (NF): Meria rozsah, v akom LNA zavádza šum do signálu, pričom jednotkou je decibely (db) . Výpočtový vzorec je pomer vstupného pomeru signálu k Noise k výstupnému signálu k pomeru signálu k Noise prijímače s vysokou citlivosťou (napríklad satelitná komunikačná a rádiová astronomická vybavenie) .

 

b) Zisk: Definícia: pomer výstupného výkonu k vstupnej sile, v db . zosilňuje slabé signály na úroveň použiteľnú pomocou následných fáz (ako sú mixéry a ADC) ., dostatočný zisk zaisťuje, že pevnosť signálu je dostatočná na prekonanie hluku z komponentov downstream ., avšak extrémne zisk môže spôsobiť, že vznikla fázy .

 

c) Frekvenčný rozsah: Frekvenčný interval, v ktorom LNA pracuje v rámci špecifikovaného výkonu (hluk, zisk, linearity) rozsahy . LNA musí pokrývať pásové frekvenčné pásmo systému .

 

d) Linearita: Meria schopnosť odolávať skresleniu intermodulácie (IMD) spôsobená silnými interferenčnými signálmi . Čím vyššia je IP3 (v DBM), tým lepšia je linearita .

 

1db kompresný bod (p1db): Vstupný výkon, keď zisk LNA klesne o 1 dB, odrážajúc schopnosť LNA spracovať veľké signály bez skreslenia {}} {} Zlá linearita môže viesť k deformácii intermodulácie, ktoré maskujú slabé cieľové signály {5}

 

e) Spotreba energie: DC výkon potrebný na to, aby LNA pracovala (v MW alebo W), zvyčajne vyjadrená napájacím napätím (VCC) a prúdom (ICC) {{}} Je rozhodujúce pre zariadenia s batériou (ako sú IOT senzory a nositeľné zariadenia) {{{} {{2} Musí byť zasiahnuté medzi výkonom a spotrebou energie, aby sa predišlo príliš veľkému alebo príliš veľkému alebo príliš veľkému {

 

3. Bežné chyby, ktorým sa treba vyhnúť pri výbere LNA

Ignorovanie impedančného porovnávania: Zlá zhoda môže kompenzovať výhody čísla s nízkym šumom - zabezpečiť, aby bola LNA navrhnutá pre 50 Ω, alebo pridajte externú zodpovedajúcu sieť .

Zanedbanie linearity v silných interferenčných prostrediach: LNA s nízkym hlukom, ale zlý IP3 zlyhá pri silnom rušení .

Prioritizácia zisku pred hlukom: Vysoký zisk, ak nie je zladený s nízkym hlukom, zosilní hluk zavedený samotnou LNA, čo je plytvanie energiou .

 

Vyhodnotením týchto parametrov v systéme a ich zosúladením so systémovými požiadavkami si môžete vybrať LNA, ktorá je optimálna z hľadiska citlivosti, spoľahlivosti a nákladov .