Kā atlasīt zema trokšņa pastiprinātāju (LNA)

 

Zema trokšņa līmeņa pastiprinātāja (LNA) atlasīšana ir kritisks solis radiofrekvences (RF)/mikroviļņu sistēmu projektēšanā, piemēram, sakaru uztvērēji, radari, satelīta saites vai IoT sensori {. Šīs sistēmas ir jāapstiprina vāji signāli, vienlaikus samazinot troksni.} {3} streiko ar galveno veiktspējas indikatoriem un sistēmas sistēmu {{{3} streiko līdzsvara snieguma indikatoriem un tai sistēmai. Pakāpeniski ceļvedis LNA izvēlei, galveno parametru, lietojumprogrammu apsvērumu un praktisko operatīvo darbību aptveršana .

1. LNA pamatprincipi

The LNA is the first active component in the receiver chain, responsible for amplifying weak input signals (such as those from an antenna) while introducing the least amount of noise. Its performance directly affects the overall sensitivity of the system. Choosing an inappropriate LNA may reduce the Signal-to-Noise Ratio (SNR) and limit the receiver's ability to detect small signāli .

 

2. Galvenie parametru indikatori

a) Trokšņa figūra (NF): Mēra, cik lielā mērā LNA signālā ienes troksni, un vienība ir decibeli (db) . Aprēķina formula ir ieejas signāla un trokšņa attiecība pret izejas signāla un trokšņa attiecību .. uztvērēji (piemēram, satelīta komunikācija un radio astronomijas aprīkojums) .

 

b) Iegūt: Definīcija: izejas jaudas un ievades jaudas attiecība, db . Tas pastiprina vājus signālus līdz līmenim, ko izmanto nākamajos posmos (piemēram, maisītāji un ADC) {. Pietiekams ieguvums nodrošina, ka signāla stiprums ir pietiekams, lai pārmērīgi palielinātu troksni. posmi .

 

c) Frekvences diapazons: Frekvences intervāls, kurā LNA darbojas noteiktā veiktspējā (trokšņa attēls, pastiprinājums, linearitāte) diapazoniem . LNA jāaptver sistēmas darbības frekvences josla .

 

d) Linearitāte: Mēra spēju pretoties starpmodulācijas kropļojumiem (IMD), ko izraisa spēcīgi traucējumu signāli ., jo augstāks IP3 (DBM), jo labāka ir linearitāte .

 

1dB Compression Point (P1dB): The input power when the LNA gain drops by 1 dB, reflecting the LNA's ability to process large signals without distortion. It is crucial in environments with strong interference (such as urban RF environments). Poor linearity can lead to intermodulation distortion, which masks weak target signals.

 

e) Enerģijas patēriņšDC jauda, kas nepieciešama LNA darbības nodrošināšanai (mW vai W), parasti tiek izteikta ar barošanas spriegumu (Vcc) un strāvu (Icc). Tas ir ļoti svarīgi akumulatoru darbināmām ierīcēm (piemēram, IoT sensoriem un valkājamām ierīcēm). Ir jāpanāk līdzsvars starp veiktspēju un enerģijas patēriņa prasībām, lai izvairītos no pārāk lielām vai pārāk mazām ierīcēm.

 

3. Parastās kļūdas, no kuras jāizvairās, izvēloties LNA

Ignorējot pretestības saskaņošanu: slikta atbilstība var kompensēt zema trokšņa skaitļa priekšrocības - pārliecinieties, vai LNA ir paredzēta 50 Ω, vai pievienojiet ārēju atbilstības tīklu .

Linearitātes novārtā atstāšana spēcīgā traucējumu vidē: LNA ar zemu trokšņa skaitli, bet slikts IP3 neizdosies ar spēcīgu traucējumu .

Prioritāšu pieaugums salīdzinājumā ar troksni: Augsts ieguvums, ja tas netiek saskaņots ar zemu troksni, pastiprinās pašas LNA ieviesto troksni, kas ir enerģijas izšķiešana .

 

Novērtējot šos parametrus visā sistēmā un saskaņojot tos ar sistēmas prasībām, jūs varat izvēlēties LNA, kas ir optimāla jutības, uzticamības un izmaksu . ziņā