Amplificatore a basso rumore (LNA), frequenza 9K~1GHz, guadagno 30dB, cifra di rumore (NF) 2dB

L'amplificatore a basso rumore è un componente chiave nei sistemi RF/microonde, utilizzato principalmente per amplificare segnali deboli riducendo al minimo il rumore aggiuntivo. Le sue funzioni principali e gli scenari applicativi sono i seguenti:

Funzioni principali:

1. Amplificazione del segnale
Aumentare l'ampiezza dei segnali deboli ricevuti dalle antenne o dai sensori per garantire un'elaborazione efficace da parte dei circuiti successivi, come mixer e ADC.
2. Soppressione del rumore
Ottimizzando la progettazione e utilizzando materiali a basso rumore, la cifra di rumore autointrodotta (NF) viene controllata entro un intervallo compreso tra 0,5 e 3 dB (amplificatore ideale NF = 0 dB).

Scenari applicativi:

1. Sistema radar
Nei radar militari (come i radar per il controllo del fuoco aviotrasportato) e civili (come i radar a onde millimetriche per uso automobilistico), l'LNA viene utilizzato per amplificare il debole segnale di eco (rapporto segnale/rumore SNR < 0 dB) riflesso dal bersaglio. Quando attraversa un collegamento di amplificazione con NF < 2 dB, il radar può riconoscere bersagli con RCS (sezione trasversale radar) più distanti o più bassi.
2. Sistema di comunicazione wireless
L'amplificatore a basso rumore è il componente principale delle stazioni base 5G/6G, delle comunicazioni satellitari e dei collegamenti di ricezione dei terminali mobili. È responsabile dell'amplificazione a basso rumore (NF < 1,5 dB) dei segnali RF deboli (fino a -120 dBm) catturati dall'antenna prima della demodulazione del segnale, migliorando significativamente la sensibilità di ricezione del sistema. Ad esempio, nella banda di frequenza delle onde millimetriche (24-100 GHz), l'LNA può compensare fino a 20 dB di perdita di percorso, garantendo la stabilità della trasmissione dati ad alta velocità.
3. Strumento di prova ad alta precisione
In dispositivi come analizzatori di spettro e analizzatori di rete vettoriale (VNA), l'LNA determina direttamente le prestazioni di rumore e la gamma dinamica dello strumento. L'LNA può migliorare la sensibilità dello strumento amplificando il segnale misurato a livello nV fino all'intervallo di quantizzazione effettivo dell'ADC (ad esempio 1 Vpp). Allo stesso tempo, il coefficiente di rumore ultra-basso (NF < 3 dB) può ridurre efficacemente l'incertezza di misura e minimizzare gli errori di misura.
4. Espandere le aree di applicazione
Radioastronomia: il telescopio FAST si basa su un LNA raffreddato ad elio liquido (NF ≈ 0,1 dB) per catturare linee spettrali di 21 cm nell'universo.
Calcolo quantistico: l'amplificazione dei segnali di livello μV (4 - 8 GHz) dei qubit superconduttori richiede prestazioni di rumore prossime al limite quantistico.
Imaging medico: le apparecchiature MRI potenziano i segnali di risonanza magnetica nucleare a livello μV tramite LNA non magnetico, con un miglioramento del rapporto segnale/rumore di oltre 10 dB.

Qualwave Inc. fornisce amplificatori a basso rumore che vanno da 9 kHz a 260 GHz, con un fattore di rumore basso fino a 0,8 dB.
Il modello QLA-9K-1000-30-20, progettato specificamente per applicazioni di ricerca scientifica e comunicazione, raggiunge un eccellente equilibrio di prestazioni con un guadagno di 30 dB e un fattore di rumore di 2 dB nella banda di frequenza 9 kHz~1 GHz.