Bộ khuếch đại nhiễu thấp (LNA), tần số 9K~1GHz, độ khuếch đại 30dB, hệ số nhiễu (NF) 2dB

Bộ khuếch đại nhiễu thấp là một thành phần quan trọng trong các hệ thống RF/vi sóng, chủ yếu được sử dụng để khuếch đại các tín hiệu yếu đồng thời giảm thiểu nhiễu bổ sung. Các chức năng cốt lõi và các kịch bản ứng dụng của nó như sau:

Chức năng cốt lõi:

1. Khuếch đại tín hiệu
Tăng cường biên độ của các tín hiệu yếu nhận được bởi ăng-ten hoặc cảm biến để đảm bảo quá trình xử lý hiệu quả bởi các mạch tiếp theo như bộ trộn và bộ chuyển đổi ADC.
2. Khử nhiễu
Bằng cách tối ưu hóa thiết kế và sử dụng vật liệu có độ nhiễu thấp, hệ số nhiễu tự sinh (NF) được kiểm soát trong phạm vi 0,5-3dB (NF lý tưởng của bộ khuếch đại = 0dB).

Các trường hợp ứng dụng:

1. Hệ thống radar
Trong radar quân sự (như radar điều khiển hỏa lực trên không) và radar dân dụng (như radar sóng milimét trên ô tô), LNA được sử dụng để khuếch đại tín hiệu dội lại yếu (tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu SNR < 0dB) từ mục tiêu. Khi đi qua một liên kết khuếch đại với NF < 2dB, radar có thể nhận dạng các mục tiêu ở xa hơn hoặc có tiết diện phản xạ radar (RCS) thấp hơn.
2. Hệ thống truyền thông không dây
Bộ khuếch đại nhiễu thấp (LNA) là thành phần cốt lõi của các trạm gốc 5G/6G, hệ thống liên lạc vệ tinh và các liên kết thu tín hiệu của thiết bị đầu cuối di động. Nó chịu trách nhiệm khuếch đại nhiễu thấp (NF < 1,5dB) các tín hiệu RF yếu (thấp đến -120dBm) được anten thu nhận trước khi giải điều chế tín hiệu, giúp cải thiện đáng kể độ nhạy thu của hệ thống. Ví dụ, trong dải tần sóng milimét (24 - 100GHz), LNA có thể bù lại tổn hao đường truyền lên đến 20dB, đảm bảo sự ổn định của việc truyền dữ liệu tốc độ cao.
3. Thiết bị kiểm tra độ chính xác cao
Trong các thiết bị như máy phân tích phổ và máy phân tích mạng vector (VNA), LNA quyết định trực tiếp hiệu suất nhiễu và dải động của thiết bị. LNA có thể cải thiện độ nhạy của thiết bị bằng cách khuếch đại tín hiệu đo được ở mức nV lên phạm vi lượng tử hóa hiệu quả của ADC (ví dụ: 1Vpp). Đồng thời, hệ số nhiễu cực thấp (NF < 3dB) có thể giảm thiểu hiệu quả độ không chắc chắn của phép đo và giảm thiểu sai số đo.
4. Mở rộng phạm vi ứng dụng
Thiên văn vô tuyến: Kính viễn vọng FAST dựa vào bộ khuếch đại nhiễu thấp (LNA) được làm mát bằng heli lỏng (NF ≈ 0,1dB) để thu nhận các vạch quang phổ 21cm trong vũ trụ.
Điện toán lượng tử: Việc khuếch đại tín hiệu ở mức μV (4 - 8GHz) của các qubit siêu dẫn đòi hỏi hiệu suất nhiễu gần giới hạn lượng tử.
Chụp ảnh y tế: Thiết bị MRI tăng cường tín hiệu cộng hưởng từ hạt nhân ở mức μV thông qua bộ khuếch đại nhiễu thấp không từ tính, với tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu được cải thiện hơn 10dB.

Công ty Qualwave Inc. cung cấp các bộ khuếch đại nhiễu thấp với dải tần từ 9kHz đến 260GHz, và hệ số nhiễu chỉ thấp đến 0,8dB.
Mẫu QLA-9K-1000-30-20, được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng nghiên cứu khoa học và truyền thông, đạt được sự cân bằng hiệu suất tuyệt vời với độ khuếch đại 30dB và hệ số nhiễu 2dB trong dải tần 9kHz~1GHz.