Нискошумов усилвател (LNA), честота 9K~1GHz, усилване 30dB, шумова фигура (NF) 2dB

Нискошумовият усилвател е ключов компонент в радиочестотните/микровълнови системи, използван главно за усилване на слаби сигнали, като същевременно минимизира допълнителния шум. Основните му функции и сценарии на приложение са следните:

Основни функции:

1. Усилване на сигнала
Увеличете амплитудата на слабите сигнали, приемани от антени или сензори, за да осигурите ефективна обработка от последващи схеми, като например миксери и аналогово-цифрови преобразуватели (ADC).
2. Потискане на шума
Чрез оптимизиране на дизайна и използване на нискошумови материали, самовъведеният коефициент на шум (NF) се контролира в диапазона от 0,5-3dB (идеален усилвател NF = 0dB).

Сценарии на приложение:

1. Радарна система
Във военните радари (като например радари за управление на огъня на борда) и гражданските радари (като например автомобилни милиметрови вълнови радари), LNA се използва за усилване на слабия ехо сигнал (съотношение сигнал/шум SNR < 0dB), отразен от целта. При преминаване през усилваща връзка с NF < 2dB, радарът може да разпознае цели с по-далечно или по-ниско RCS (радарно напречно сечение).
2. Безжична комуникационна система
Нискошумовият усилвател е основният компонент на 5G/6G базовите станции, сателитните комуникации и приемните връзки на мобилните терминали. Той е отговорен за нискошумовото усилване (NF < 1.5dB) на слаби радиочестотни сигнали (до -120dBm), уловени от антената преди демодулация на сигнала, което значително подобрява чувствителността на приемане на системата. Например, в милиметровата вълнова честотна лента (24 - 100GHz), LNA може да компенсира до 20dB загуби по пътя, осигурявайки стабилност на високоскоростното предаване на данни.
3. Високопрецизен инструмент за изпитване
В устройства като спектрални анализатори и векторни мрежови анализатори (VNA), LNA директно определя шумовите характеристики и динамичния диапазон на инструмента. LNA може да подобри чувствителността на инструмента чрез усилване на измерения сигнал на ниво nV до ефективния диапазон на квантуване на ADC (като например 1Vpp). В същото време, ултраниският коефициент на шум (NF < 3dB) може ефективно да намали неопределеността на измерването и да минимизира грешките при измерване.
4. Разширете областите на приложение
Радиоастрономия: Телескопът FAST разчита на охлаждан с течен хелий LNA (NF ≈ 0.1dB), за да улови спектрални линии с дължина на вълната 21 cm във Вселената.
Квантови изчисления: Усилването на сигнали на ниво μV (4 - 8GHz) на свръхпроводящи кубити изисква почти квантова граница на шума.
Медицинско изобразяване: ЯМР оборудването усилва сигналите от ядрено-магнитен резонанс на ниво μV чрез немагнитен LNA, с подобрение на съотношението сигнал/шум с повече от 10dB.

Qualwave Inc. предлага нискошумови усилватели с честотен диапазон от 9kHz до 260GHz, с коефициент на шум от едва 0.8dB.
Моделът QLA-9K-1000-30-20, специално проектиран за научни изследвания и комуникационни приложения, постига отличен баланс между усилване от 30dB и шумова фигура от 2dB в честотната лента 9kHz~1GHz.