Cara Memilih Penguat Kebisingan Rendah (LNA)

 

Memilih penguat bunyi rendah (LNA) adalah langkah kritikal dalam reka bentuk sistem frekuensi radio (RF)/microwave, seperti penerima komunikasi, radar, pautan satelit, atau sensor IoT . Berikut adalah panduan langkah demi langkah untuk memilih LNA, meliputi parameter utama, pertimbangan aplikasi, dan langkah operasi praktikal .

1. Prinsip teras LNA

LNA adalah komponen aktif pertama dalam rantaian penerima, yang bertanggungjawab untuk menguatkan isyarat input yang lemah (seperti yang berasal dari antena) sambil memperkenalkan jumlah yang paling sedikit . prestasinya secara langsung mempengaruhi sensitiviti keseluruhan sistem {1} isyarat .

 

2. Petunjuk Parameter Utama

a) Angka Kebisingan (NF): Mengukur sejauh mana LNA memperkenalkan bunyi ke dalam isyarat, dengan unit yang menjadi desibel (db) . formula pengiraan adalah nisbah nisbah isyarat-ke-bunyi ke dalam nisbah isyarat yang paling rendah {} untuk penerima sensitiviti tinggi (seperti komunikasi satelit dan peralatan astronomi radio) .

 

b) Keuntungan: Definisi: nisbah kuasa output untuk memasukkan kuasa, dalam db . ia menguatkan isyarat lemah ke tahap yang boleh digunakan oleh peringkat berikutnya (seperti pengadun dan ADCs) . keuntungan yang mencukupi memastikan kekuatan isyarat yang lebih tinggi peringkat .

 

c) Julat kekerapan: Selang kekerapan di mana LNA beroperasi dalam prestasi tertentu (angka bunyi, keuntungan, linearity) julat . LNA mesti meliputi jalur kekerapan operasi sistem .

 

d) Linearity: Mengukur keupayaan untuk menahan distorsi intermodulasi (IMD) yang disebabkan oleh isyarat gangguan yang kuat . semakin tinggi IP3 (dalam dbm), lebih baik linearity .

 

Titik mampatan 1db (P1DB): Kuasa masukan apabila LNA mendapat jatuh sebanyak 1 dB, mencerminkan keupayaan LNA untuk memproses isyarat besar tanpa distorsi . ia adalah penting dalam persekitaran dengan gangguan yang kuat (seperti persekitaran RF} {4}

 

e) Penggunaan kuasa: Kuasa DC yang diperlukan untuk LNA untuk beroperasi (dalam MW atau W), biasanya dinyatakan oleh voltan bekalan (VCC) dan semasa (ICC) . adalah penting untuk peranti berkuasa bateri (seperti sensor IoT dan peranti yang boleh dipakai) .

 

3. kesilapan biasa untuk dielakkan semasa memilih LNA

Mengabaikan padanan impedans: Pencocokan yang lemah dapat mengimbangi kelebihan angka bunyi yang rendah - pastikan LNA direka untuk 50 Ω, atau tambahkan rangkaian padanan luaran .

Mengabaikan linearity dalam persekitaran gangguan yang kuat: LNA dengan angka bunyi yang rendah tetapi IP3 yang lemah akan gagal di bawah gangguan yang kuat .

Mengutamakan keuntungan atas bunyi bising: Keuntungan yang tinggi, jika tidak dipadankan dengan bunyi yang rendah, akan menguatkan bunyi yang diperkenalkan oleh LNA itu sendiri, yang merupakan pembaziran kuasa .

 

Dengan menilai parameter ini di seluruh sistem dan menyelaraskannya dengan keperluan sistem, anda boleh memilih LNA yang optimum dari segi kepekaan, kebolehpercayaan, dan kos .