Nizkošumni ojačevalnik (LNA), frekvenca 9K~1GHz, ojačanje 30dB, šumna številka (NF) 2dB

Nizkošumni ojačevalnik je ključna komponenta v RF/mikrovalovnih sistemih, ki se uporablja predvsem za ojačanje šibkih signalov ob hkratnem zmanjševanju dodatnega šuma. Njegove glavne funkcije in scenariji uporabe so naslednji:

Osnovne funkcije:

1. Ojačanje signala
Povečajte amplitudo šibkih signalov, ki jih sprejemajo antene ali senzorji, da zagotovite učinkovito obdelavo s strani nadaljnjih vezij, kot so mešalniki in analogno-digitalni pretvorniki.
2. Dušenje hrupa
Z optimizacijo zasnove in uporabo nizkošumnih materialov se samodejna šumna številka (NF) nadzoruje v območju 0,5–3 dB (idealni ojačevalnik NF = 0 dB).

Scenariji uporabe:

1. Radarski sistem
V vojaških radarjih (kot je radar za nadzor ognja v zraku) in civilnih radarjih (kot je avtomobilski radar z milimetrskimi valovi) se LNA uporablja za ojačanje šibkega odmeva (razmerje signal/šum SNR < 0dB), ki ga odbija cilj. Pri prehodu skozi ojačevalno povezavo z NF < 2dB lahko radar prepozna cilje z daljšim ali nižjim RCS (prečnim prerezom radarja).
2. Brezžični komunikacijski sistem
Nizkošumni ojačevalnik je osrednja komponenta baznih postaj 5G/6G, satelitskih komunikacij in sprejemnih povezav mobilnih terminalov. Odgovoren je za nizkošumno ojačanje (NF < 1,5 dB) šibkih RF signalov (do -120 dBm), ki jih antena zajame pred demodulacijo signala, kar znatno izboljša občutljivost sprejema sistema. Na primer, v milimetrskem valovnem frekvenčnem pasu (24–100 GHz) lahko LNA kompenzira do 20 dB izgube poti, kar zagotavlja stabilnost visokohitrostnega prenosa podatkov.
3. Visoko natančen instrument za testiranje
V napravah, kot so spektralni analizatorji in vektorski omrežni analizatorji (VNA), LNA neposredno določa šumno delovanje in dinamični razpon instrumenta. LNA lahko izboljša občutljivost instrumenta z ojačanjem izmerjenega signala na ravni nV do efektivnega kvantizacijskega območja ADC (kot je 1Vpp). Hkrati lahko ultra nizek koeficient šuma (NF < 3dB) učinkovito zmanjša merilno negotovost in zmanjša merilne napake.
4. Razširite področja uporabe
Radioastronomija: Teleskop FAST uporablja s tekočim helijem hlajeni LNA (NF ≈ 0,1 dB) za zajemanje spektralnih črt z dolžino 21 cm v vesolju.
Kvantno računalništvo: Ojačanje signalov na ravni μV (4–8 GHz) superprevodnih kubitov zahteva skoraj kvantno mejno šumno zmogljivost.
Medicinsko slikanje: Oprema za magnetno resonanco (MRI) izboljša signale jedrske magnetne resonance na ravni μV prek nemagnetnega LNA, z izboljšanjem razmerja signal/šum za več kot 10 dB.

Qualwave Inc. ponuja ojačevalnike z nizkim šumom v območju od 9 kHz do 260 GHz, s šumno številko le 0,8 dB.
Model QLA-9K-1000-30-20, ki je posebej zasnovan za znanstvene raziskave in komunikacijske aplikacije, dosega odlično razmerje med ojačanjem 30 dB in šumno številko 2 dB v frekvenčnem pasu 9 kHz~1 GHz.