Hvordan du velger lav støyforsterker (LNA)

 

Å velge en lavstøyforsterker (LNA) er et kritisk trinn i utformingen av radiofrekvens (RF)/mikrobølgeovn-systemer, for eksempel kommunikasjonsmottakere, radarer, satellittkoblinger eller IoT-sensorer . disse systemene trenger å streikes mellom minimering av støy .. System . nedenfor er en trinn-for-trinns guide for å velge en LNA, dekke nøkkelparametere, applikasjonshensyn og praktiske operasjonelle trinn .

1. kjerneprinsipper for LNA

LNA er den første aktive komponenten i mottakerkjeden, ansvarlig for å forsterke svake inngangssignaler (for eksempel de fra en antenne) mens du introduserer minst mulig støy . ytelsen påvirker den generelle følsomheten til systemet. å velge en upassende LNA May redusere signalet for å gjøre det ( signaler .

 

2. nøkkelparameterindikatorer

a) Støyfigur (NF): Måler i hvilken grad et LNA introduserer støy i et signal, med enheten som desibel (db) . Beregningsformelen er forholdet mellom inngangssignal-til-støy-forholdet til utgangssignalet til å introdusere, som er et.}}}}}}}}}}}}}}}}. For mottakere av høy følsomhet (for eksempel satellittkommunikasjon og radioastronomutstyr) .

 

b) Gevinst: Definisjon: Forholdet mellom utgangseffekt og inngangseffekt, i DB . forsterker det svake signaler til et nivå brukbart etter påfølgende trinn (for eksempel miksere og ADC) . tilstrekkelig gevinst sikrer at signalstyrken er nok til å overvinne støyen til nedstrøms komponenter .}}}}}}}}}}}}} stadier .

 

c) Frekvensområde: Frekvensintervallet som LNA opererer innenfor spesifisert ytelse (støyfigur, forsterkning, linearitet) områder . LNA må dekke driftsfrekvensbåndet til systemet .

 

d) Linearitet: Måler evnen til å motstå intermodulasjonsforvrengning (IMD) forårsaket av sterke interferenssignaler . jo høyere IP3 (i DBM), jo bedre linearitet .}}

 

1DB komprimeringspunkt (P1DB): Inngangseffekten når LNA -forsterkningen synker med 1 dB, noe

 

e) StrømforbrukDC-kraften som kreves for at LNA skal operere (i MW eller W), vanligvis uttrykt av forsyningsspenningen (VCC) og strømmen (ICC) . Det er avgjørende for batteridrevne enheter (for eksempel IoT-sensorer og bærbare enheter) . A Balanse {{3 {3 {3 {3 {3 {3 {2}

 

3. Vanlige feil å unngå når du velger en LNA

Ignorering av impedansmatching: Dårlig matching kan oppveie fordelene med et lite støytall - sørg for at LNA er designet for 50 Ω, eller legg til et eksternt matchende nettverk .

Forsømmelse av linearitet i sterke interferensmiljøer: En LNA med en lav støyfigur, men dårlig IP3 vil mislykkes under sterk interferens .

Prioritering av gevinst over støy: høy forsterkning, hvis ikke matchet med lav støy, vil forsterke støyen som er innført av LNA selv, som er bortkastet strøm .

 

Ved å evaluere disse parametrene på tvers av systemet og justere dem med systemkrav, kan du velge et LNA som er optimal når det gjelder følsomhet, pålitelighet og kostnad .