Ενισχυτής χαμηλού θορύβου (LNA), συχνότητα 9K~1GHz, κέρδος 30dB, αριθμός θορύβου (NF) 2dB

Ο ενισχυτής χαμηλού θορύβου είναι ένα βασικό εξάρτημα στα συστήματα RF/μικροκυμάτων, που χρησιμοποιείται κυρίως για την ενίσχυση ασθενών σημάτων, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τον πρόσθετο θόρυβο. Οι βασικές λειτουργίες και τα σενάρια εφαρμογής του είναι τα εξής:

Βασικές λειτουργίες:

1. Ενίσχυση σήματος
Ενισχύστε το πλάτος των ασθενών σημάτων που λαμβάνονται από κεραίες ή αισθητήρες για να διασφαλίσετε την αποτελεσματική επεξεργασία από τα επόμενα κυκλώματα, όπως μίκτες και ADC.
2. Καταστολή θορύβου
Βελτιστοποιώντας τον σχεδιασμό και χρησιμοποιώντας υλικά χαμηλού θορύβου, ο αυτοεισαγόμενος θόρυβος (NF) ελέγχεται εντός του εύρους 0,5-3dB (ιδανικός ενισχυτής NF = 0dB).

Σενάρια εφαρμογής:

1. Σύστημα ραντάρ
Σε στρατιωτικά ραντάρ (όπως τα εναέρια ραντάρ ελέγχου πυρός) και πολιτικά ραντάρ (όπως τα ραντάρ χιλιοστομετρικών κυμάτων αυτοκινήτων), το LNA χρησιμοποιείται για την ενίσχυση του αδύναμου σήματος ηχούς (λόγος σήματος προς θόρυβο SNR < 0dB) που ανακλάται από τον στόχο. Όταν διέρχεται από μια σύνδεση ενίσχυσης με NF < 2dB, το ραντάρ μπορεί να αναγνωρίσει στόχους με μακρύτερη ή χαμηλότερη διατομή RCS (ραντάρ).
2. Σύστημα ασύρματης επικοινωνίας
Ο ενισχυτής χαμηλού θορύβου είναι το βασικό εξάρτημα των σταθμών βάσης 5G/6G, των δορυφορικών επικοινωνιών και των ζεύξεων λήψης κινητών τερματικών. Είναι υπεύθυνος για την ενίσχυση χαμηλού θορύβου (NF < 1,5dB) των ασθενών σημάτων RF (έως -120dBm) που λαμβάνονται από την κεραία πριν από την αποδιαμόρφωση του σήματος, βελτιώνοντας σημαντικά την ευαισθησία λήψης του συστήματος. Για παράδειγμα, στη ζώνη συχνοτήτων χιλιοστομετρικού κύματος (24 - 100GHz), το LNA μπορεί να αντισταθμίσει έως και 20dB απώλειας διαδρομής, διασφαλίζοντας τη σταθερότητα της μετάδοσης δεδομένων υψηλής ταχύτητας.
3. Όργανο δοκιμής υψηλής ακρίβειας
Σε συσκευές όπως οι αναλυτές φάσματος και οι αναλυτές διανυσματικών δικτύων (VNA), το LNA καθορίζει άμεσα την απόδοση θορύβου και το δυναμικό εύρος του οργάνου. Το LNA μπορεί να βελτιώσει την ευαισθησία του οργάνου ενισχύοντας το μετρούμενο σήμα επιπέδου nV στο αποτελεσματικό εύρος κβαντισμού του ADC (όπως 1Vpp). Εν τω μεταξύ, ο εξαιρετικά χαμηλός συντελεστής θορύβου (NF < 3dB) μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την αβεβαιότητα μέτρησης και να ελαχιστοποιήσει τα σφάλματα μέτρησης.
4. Επέκταση των τομέων εφαρμογής
Ραδιοαστρονομία: Το τηλεσκόπιο FAST βασίζεται σε LNA ψυχόμενο με υγρό ήλιο (NF ≈ 0,1dB) για να καταγράψει φασματικές γραμμές 21 cm στο σύμπαν.
Κβαντική υπολογιστική: Η ενίσχυση σημάτων επιπέδου μV (4 - 8GHz) υπεραγώγιμων qubits απαιτεί απόδοση θορύβου κοντά στο κβαντικό όριο.
Ιατρική απεικόνιση: Ο εξοπλισμός μαγνητικής τομογραφίας ενισχύει τα σήματα πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού σε επίπεδο μV μέσω μη μαγνητικού LNA, με βελτίωση της αναλογίας σήματος προς θόρυβο άνω των 10dB.

Η Qualwave Inc. παρέχει ενισχυτές χαμηλού θορύβου που κυμαίνονται από 9kHz έως 260GHz, με τιμή θορύβου μόλις 0,8dB.
Το μοντέλο QLA-9K-1000-30-20, το οποίο έχει σχεδιαστεί ειδικά για εφαρμογές επιστημονικής έρευνας και επικοινωνίας, επιτυγχάνει εξαιρετική ισορροπία απόδοσης με κέρδος 30dB και θόρυβο 2dB στη ζώνη συχνοτήτων 9kHz~1GHz.