Hvordan man vælger lav støjforstærker (LNA)

 

Valg af en lav-støjforstærker (LNA) er et kritisk trin i design af radiofrekvens (RF)/mikrobølgesystemer, såsom kommunikationsmodtagere, radarer, satellitlink eller IoT-sensorer . Disse systemer har brug for at forstærke svage signaler, mens de minimerer støj . Kernemål System . nedenfor er en trin-for-trin-guide til at vælge en LNA, dække nøgleparametre, applikationsovervejelser og praktiske operationelle trin .

1. kerneprincipper for LNA

LNA er den første aktive komponent i modtagerkæden, der er ansvarlig for at forstærke svage indgangssignaler (såsom dem fra en antenne), mens det introducerer den mindste mængde støj . dens ydelse påvirker direkte signal-til-noise-forholdet (SNR), der vælger en uhensigtsmæssig LNA, kan reducere signal-til-noise-forholdet (SNR) og grænse til at modtage det, der er det, der er det, der er det. signaler .

 

2. nøgleparameterindikatorer

a) Støjfigur (NF): Måler, i hvilket omfang en LNA introducerer støj i et signal, hvor enheden er decibel (db) . Beregningsformlen er forholdet mellem indgangssignalet-til-støjforholdet til output-signal-til-støjforholdet . Det er det mest kritiske parameter i et lna . et lavere støjfigurer mindre støj er mindre, som er cruc, som er cruc, hvilket er cruc For modtagere med høj følsomhed (såsom satellitkommunikation og radioastronomiudstyr) .

 

b) Gevinst: Definition: Forholdet mellem udgangseffekt og inputkraft i db . Det forstærker svage signaler til et niveau, der er anvendeligt ved efterfølgende stadier (såsom blandere og ADC'er) . tilstrækkelig forstærkning, der sikrer, at signalstyrken er tilstrækkelig til at overvinde støj fra nedstrøms komponenter . Men for meget høj gevinst kan forårsage lætning faser .

 

c) Frekvensområde: Det frekvensinterval, inden for hvilket LNA fungerer inden for specificeret ydelse (støjfigur, gevinst, linearitet) varierer . LNA skal dække driftsfrekvensbåndet i systemet .

 

d) Linearitet: Måler evnen til at modstå intermodulationsforvrængning (IMD) forårsaget af stærke interferenssignaler . jo højere IP3 (i DBM), jo bedre er lineariteten .

 

1db komprimeringspunkt (P1DB): Indgangseffekten, når LNA -forstærkningen falder med 1 dB, hvilket afspejler LNA's evne til at behandle store signaler uden forvrængning . Det er afgørende i miljøer med stærk interferens (såsom bymaskemiljø

 

e) Strømforbrug: Den DC-strøm, der kræves for at LNA til at fungere (i MW eller W), som regel udtrykt af forsyningsspændingen (VCC) og strøm (ICC) . det er afgørende for batteridrevne enheder (såsom IoT-sensorer og bærbare enheder) . En balance skal indsamles mellem ydeevne og strømforbruget til at undgå at være for store eller for små {. en balance skal indsamles, og der skal indsamles ydeevne og strømforbrug til at undgå at undgå at være for store eller for små {.} en balance

 

3. almindelige fejl at undgå, når du vælger en LNA

Ignorering af impedans Matching: Dårlig matching kan udligne fordelene ved en lav støjfigur - Sørg for, at LNA er designet til 50 Ω, eller tilføj et eksternt matchende netværk .

Forsømmelse af linearitet i stærke interferensmiljøer: en LNA med en lav støjfigur, men dårlig IP3 vil mislykkes under stærk interferens .

Prioritering af forstærkning frem for støj: Høj gevinst, hvis ikke matchet med lav støj, vil forstærke den støj, der er indført af selve LNA, som er spild af magt .

 

Ved at evaluere disse parametre på tværs af systemet og tilpasse dem med systemkrav, kan du vælge en LNA, der er optimal med hensyn til følsomhed, pålidelighed og omkostninger .