Laagruisversterker (LNA), frequentie 9K~1GHz, versterking 30dB, ruisgetal (NF) 2dB

Een ruisarme versterker is een belangrijk onderdeel van RF-/microgolfsystemen en wordt voornamelijk gebruikt om zwakke signalen te versterken en extra ruis te minimaliseren. De kernfuncties en toepassingsscenario's zijn als volgt:

Kernfuncties:

1. Signaalversterking
Vergroot de amplitude van zwakke signalen die door antennes of sensoren worden ontvangen, om ervoor te zorgen dat deze effectief worden verwerkt door daaropvolgende circuits, zoals mixers en ADC's.
2. Ruisonderdrukking
Door het ontwerp te optimaliseren en gebruik te maken van materialen met een laag geluidsniveau, wordt het zelfgeïntroduceerde ruisgetal (NF) beperkt tot een bereik van 0,5-3 dB (ideale versterker NF = 0 dB).

Toepassingsscenario's:

1. Radarsysteem
In militaire radar (zoals luchtradar voor vuurleiding) en civiele radar (zoals millimetergolfradar voor auto's) wordt LNA gebruikt om het zwakke echosignaal (signaal-ruisverhouding < 0 dB) dat door het doel wordt gereflecteerd, te versterken. Bij passage door een versterkingsverbinding met NF < 2 dB kan de radar doelen herkennen met een verder weg gelegen of lagere RCS (radardoorsnede).
2. Draadloos communicatiesysteem
Een laagruisversterker is de kerncomponent van 5G/6G-basisstations, satellietcommunicatie en ontvangstverbindingen voor mobiele terminals. Hij is verantwoordelijk voor de lage ruisversterking (NF < 1,5 dB) van zwakke RF-signalen (tot -120 dBm) die door de antenne worden opgevangen vóór signaaldemodulatie, waardoor de ontvangstgevoeligheid van het systeem aanzienlijk wordt verbeterd. In de millimetergolffrequentieband (24 - 100 GHz) kan LNA bijvoorbeeld tot 20 dB aan padverlies compenseren, wat de stabiliteit van snelle gegevensoverdracht garandeert.
3. Testinstrument met hoge precisie
In apparaten zoals spectrumanalysatoren en vectornetwerkanalysatoren (VNA) bepaalt LNA direct de ruisprestaties en het dynamische bereik van het instrument. LNA kan de gevoeligheid van het instrument verbeteren door het gemeten nV-niveausignaal te versterken tot het effectieve kwantiseringsbereik van de ADC (zoals 1 Vpp). Een ultralage ruiscoëfficiënt (NF < 3 dB) kan meetonzekerheid effectief verminderen en meetfouten minimaliseren.
4. Breid toepassingsgebieden uit
Radioastronomie: De FAST-telescoop maakt gebruik van vloeibaar helium-gekoelde LNA (NF ≈ 0,1 dB) om spectraallijnen van 21 cm in het heelal vast te leggen.
Quantum computing: het versterken van μV-signalen (4 - 8 GHz) van supergeleidende qubits vereist een ruisprestatie die dicht bij de quantumlimiet ligt.
Medische beeldvorming: MRI-apparatuur verbetert nucleaire magnetische resonantiesignalen op μV-niveau via niet-magnetische LNA, met een verbetering van de signaal-ruisverhouding van meer dan 10 dB.

Qualwave Inc. levert versterkers met een laag ruisbereik van 9 kHz tot 260 GHz, met een ruisgetal van slechts 0,8 dB.
Het model QLA-9K-1000-30-20, dat speciaal is ontworpen voor wetenschappelijk onderzoek en communicatietoepassingen, behaalt een uitstekende prestatiebalans van 30 dB versterking en 2 dB ruisgetal in de frequentieband van 9 kHz tot 1 GHz.