วิธีเลือกแอมพลิฟายเออร์เสียงรบกวนต่ำ (LNA)
ฝากข้อความ
การเลือกแอมพลิฟายเออร์เสียงรบกวนต่ำ (LNA) เป็นขั้นตอนที่สำคัญในการออกแบบความถี่วิทยุ (RF)/ระบบไมโครเวฟเช่นเครื่องรับสัญญาณการสื่อสารเรดาร์ลิงก์ดาวเทียมหรือเซ็นเซอร์ IoT . ระบบเหล่านี้จำเป็นต้องขยายสัญญาณที่อ่อนแอของสัญญาณ เป็นคู่มือแบบทีละขั้นตอนในการเลือก LNA ครอบคลุมพารามิเตอร์คีย์การพิจารณาแอปพลิเคชันและขั้นตอนการปฏิบัติงานจริง .
1. หลักการหลักของ LNA
LNA เป็นองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ครั้งแรกในห่วงโซ่ตัวรับสัญญาณซึ่งรับผิดชอบในการขยายสัญญาณอินพุตที่อ่อนแอ (เช่นจากเสาอากาศ) ในขณะที่แนะนำเสียงรบกวนน้อยที่สุด . ประสิทธิภาพของมันส่งผลโดยตรงต่อความไวโดยรวมของระบบ . การเลือก LNA ที่ไม่เหมาะสม สัญญาณ .
2. ตัวบ่งชี้คีย์พารามิเตอร์
a) รูปรบกวน (NF): วัดขอบเขตที่ LNA แนะนำเสียงรบกวนในสัญญาณโดยหน่วยเป็นเดซิเบล (db) . สูตรการคำนวณคืออัตราส่วนของอัตราส่วนสัญญาณอินพุตต่อเสียงรบกวนต่อสัญญาณสัญญาณต่อเสียงที่ต่ำกว่า . ตัวรับสัญญาณความไวสูง (เช่นการสื่อสารผ่านดาวเทียมและอุปกรณ์ดาราศาสตร์วิทยุ) .}
b) ได้รับ: คำจำกัดความ: อัตราส่วนของกำลังขับต่อพลังงานอินพุตใน db . มันขยายสัญญาณที่อ่อนแอไปยังระดับที่ใช้งานได้โดยขั้นตอนต่อไป (เช่นมิกเซอร์และ ADCs) . การได้รับเพียงพอทำให้เกิดความแรงของสัญญาณเพียงพอ ขั้นตอน .
c) ช่วงความถี่: ช่วงเวลาความถี่ภายใน LNA ทำงานภายในประสิทธิภาพที่ระบุ (รูปสัญญาณรบกวน, อัตราขยาย, เชิงเส้น) ช่วง . LNA ต้องครอบคลุมแถบความถี่ในการทำงานของระบบ .
d) ความเป็นเส้นตรง: วัดความสามารถในการต้านทานการบิดเบือนการเปลี่ยนแปลงระหว่างกัน (IMD) ที่เกิดจากสัญญาณสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่ง . ยิ่งสูงกว่า IP3 (ใน DBM) ยิ่งเชิงเส้นดีขึ้น .}
จุดบีบอัด 1dB (P1DB): กำลังไฟเมื่อได้รับ LNA ลดลง 1 dB สะท้อนความสามารถของ LNA ในการประมวลผลสัญญาณขนาดใหญ่โดยไม่บิดเบือน . มันมีความสำคัญในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่ง
e) การใช้พลังงาน: พลังงาน DC ที่จำเป็นสำหรับ LNA ในการทำงาน (ใน MW หรือ W) มักจะแสดงออกโดยแรงดันไฟฟ้า (VCC) และปัจจุบัน (ICC) . มันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
3. ข้อผิดพลาดทั่วไปที่จะหลีกเลี่ยงเมื่อเลือก LNA
การละเว้นการจับคู่ความต้านทาน: การจับคู่ที่ไม่ดีสามารถชดเชยข้อดีของตัวเลขเสียงรบกวนต่ำ - ตรวจสอบให้แน่ใจว่า LNA ได้รับการออกแบบมาสำหรับ 50 Ωหรือเพิ่มเครือข่ายการจับคู่ภายนอก .
การละเลยความเป็นเส้นตรงในสภาพแวดล้อมการรบกวนที่แข็งแกร่ง: LNA ที่มีตัวเลขเสียงรบกวนต่ำ แต่ IP3 ที่ไม่ดีจะล้มเหลวภายใต้สัญญาณรบกวนที่แข็งแกร่ง .
การจัดลำดับความสำคัญของการเพิ่มเสียงรบกวน: อัตราขยายสูงหากไม่ตรงกับเสียงรบกวนต่ำจะขยายเสียงรบกวนที่แนะนำโดย LNA เองซึ่งเป็นการสูญเสียพลังงาน .
โดยการประเมินพารามิเตอร์เหล่านี้ทั่วทั้งระบบและจัดแนวตามข้อกำหนดของระบบคุณสามารถเลือก LNA ที่เหมาะสมที่สุดในแง่ของความไวความน่าเชื่อถือและค่าใช้จ่าย .