Wzmacniacz niskoszumowy (LNA), częstotliwość 9K~1GHz, wzmocnienie 30dB, współczynnik szumów (NF) 2dB

Wzmacniacz niskoszumowy jest kluczowym elementem systemów RF/mikrofalowych, wykorzystywanym głównie do wzmacniania słabych sygnałów przy jednoczesnej minimalizacji dodatkowego szumu. Jego podstawowe funkcje i scenariusze zastosowań są następujące:

Funkcje podstawowe:

1. Wzmocnienie sygnału
Zwiększenie amplitudy słabych sygnałów odbieranych przez anteny lub czujniki w celu zapewnienia efektywnego przetwarzania przez kolejne układy, takie jak miksery i przetworniki ADC.
2. Tłumienie hałasu
Dzięki optymalizacji konstrukcji i zastosowaniu materiałów o niskim poziomie szumów, współczynnik szumów własnych (NF) mieści się w zakresie 0,5–3 dB (idealny wzmacniacz NF = 0 dB).

Scenariusze zastosowań:

1. System radarowy
W radarach wojskowych (takich jak radar kierowania ogniem lotniczym) i cywilnych (takich jak radar milimetrowy dla motoryzacji) LNA służy do wzmocnienia słabego sygnału echa (stosunek sygnału do szumu SNR < 0 dB) odbitego od celu. Po przejściu przez łącze wzmacniające o współczynniku NF < 2 dB, radar może rozpoznawać cele o większym lub mniejszym RCS (przekroju czynnym radaru).
2. System komunikacji bezprzewodowej
Wzmacniacz niskoszumowy jest kluczowym elementem stacji bazowych 5G/6G, łączności satelitarnej i łączy odbiorczych terminali mobilnych. Odpowiada za wzmocnienie niskoszumowe (NF < 1,5 dB) słabych sygnałów RF (nawet -120 dBm) przechwytywanych przez antenę przed demodulacją, co znacznie poprawia czułość odbioru systemu. Przykładowo, w paśmie częstotliwości fal milimetrowych (24–100 GHz), LNA może kompensować straty sygnału do 20 dB, zapewniając stabilność szybkiej transmisji danych.
3. Urządzenie testowe o wysokiej precyzji
W urządzeniach takich jak analizatory widma i wektorowe analizatory sieci (VNA), LNA bezpośrednio określa parametry szumowe i zakres dynamiki instrumentu. LNA może poprawić czułość instrumentu poprzez wzmocnienie mierzonego sygnału na poziomie nV do efektywnego zakresu kwantyzacji przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC) (np. 1 Vpp). Jednocześnie ultraniski współczynnik szumów (NF < 3 dB) pozwala skutecznie zmniejszyć niepewność pomiaru i zminimalizować błędy pomiarowe.
4. Rozszerz obszary zastosowań
Radioastronomia: Teleskop FAST wykorzystuje chłodzony ciekłym helem radioastronomiczny akcelerator LNA (NF ≈ 0,1 dB) do rejestrowania linii widmowych o długości 21 cm we wszechświecie.
Komputery kwantowe: Wzmacnianie sygnałów na poziomie μV (4–8 GHz) nadprzewodzących kubitów wymaga wydajności szumu bliskiej granicy kwantowej.
Obrazowanie medyczne: Sprzęt MRI wzmacnia sygnały rezonansu magnetycznego jądrowego na poziomie μV za pomocą niemagnetycznej LNA, co pozwala na poprawę stosunku sygnału do szumu o ponad 10 dB.

Firma Qualwave Inc. dostarcza wzmacniacze o niskim poziomie szumów w zakresie od 9 kHz do 260 GHz i współczynniku szumów wynoszącym zaledwie 0,8 dB.
Model QLA-9K-1000-30-20, zaprojektowany specjalnie do zastosowań naukowo-badawczych i komunikacyjnych, osiąga doskonałą równowagę między wzmocnieniem 30 dB i współczynnikiem szumów 2 dB w paśmie częstotliwości 9 kHz~1 GHz.