Amplificatore a basso rumore (LNA), frequenza 9K~1GHz, guadagno 30dB, figura 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 di applicazione sono i seguenti:

Funzioni principali:

1. Amplificazione del segnale
Amplificare l'ampiezza dei segnali deboli ricevuti da antenne o sensori per garantire un'elaborazione efficace da parte dei circuiti successivi, come miscelatori e convertitori analogico-digitali (ADC).
2. Soppressione del rumore
Grazie all'ottimizzazione del design e all'utilizzo di materiali a basso rumore, il fattore di rumore (NF) autoindotto viene mantenuto entro l'intervallo di 0,5-3 dB (NF ideale per un amplificatore = 0 dB).

Scenari applicativi:

1. Sistema radar
Nei radar militari (come i radar di controllo del tiro aviotrasportati) e nei radar civili (come i radar a onde millimetriche per autoveicoli), l'LNA viene utilizzato per amplificare il debole segnale di eco (rapporto segnale/rumore SNR < 0 dB) riflesso dal bersaglio. Attraversando un collegamento di amplificazione con NF < 2 dB, il radar può riconoscere bersagli più distanti o con una RCS (sezione radar) inferiore.
2. Sistema di comunicazione wireless
L'amplificatore a basso rumore (LNA) 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) captati 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 di nV fino all'intervallo di quantizzazione effettivo dell'ADC (ad esempio 1 Vpp). Allo stesso tempo, un coefficiente di rumore ultra-basso (NF < 3 dB) può ridurre efficacemente l'incertezza di misura e minimizzare gli errori di misurazione.
4. Ampliare i campi di applicazione
Radioastronomia: il telescopio FAST si basa su un LNA raffreddato ad elio liquido (NF ≈ 0,1 dB) per catturare le righe spettrali a 21 cm dell'universo.
Calcolo quantistico: l'amplificazione di segnali a livello di μV (4-8 GHz) di qubit superconduttori richiede prestazioni di rumore prossime al limite quantistico.
Diagnostica per immagini in ambito medico: le apparecchiature per risonanza magnetica (MRI) amplificano i segnali di risonanza magnetica nucleare a livello di microvolt (μV) tramite amplificatori a basso rumore (LNA) non magnetici, con un miglioramento del rapporto segnale/rumore di oltre 10 dB.

Qualwave Inc. offre amplificatori a basso rumore con frequenze che vanno da 9 kHz a 260 GHz, con un fattore di rumore pari a soli 0,8 dB.
Il modello QLA-9K-1000-30-20, appositamente progettato per la ricerca scientifica e le applicazioni di comunicazione, raggiunge un eccellente equilibrio prestazionale con un guadagno di 30 dB e un fattore di rumore di 2 dB nella banda di frequenza 9 kHz~1 GHz.