低噪声放大器(LNA)是电信和传感体系的要害组件,通常必要在较高信号电平下举行弱吸收信号,以便实现最佳解调、数字化、驱动其他电路或举行丈量。当信号链中的其他元件输入端必要更高功率的信号时,也可在整条信号链中利用LNA,以便增添低功率信号的增益。此中包罗放大来自天线或传感器的吸收信号,大概增添来自当地振荡器(LO)或其他频率天生/驱动电路的信号功率电平,确保仅孕育发生很小的附加噪声系数。
LNA的重要目标是在不增添噪声、相位噪声或失真的情形下增添增益。通常,因为LNA带宽内的全部信号内容均会放大,是以LNA的位置应尽大概靠近输入信号,以便在放大前,尽大概低落电路袒露于噪声条件下的大概性。为确保LNA设计或设置装备摆设的运行切合设计,现有多种要领可用于评价这些电路。这些丈量重要旨在得到给定设置装备摆设的S参数、增益、噪声系数和线性数值。
要害LNA性能参数
>S参数
• 插入消耗
• 回波消耗
• 增益
>噪声系数
> P1dB
> IP3
LNA S参数丈量和增益
因为LNA通常采纳双端口设计,是以,可借助用矢量网络阐发仪提供精确电源功率和偏压的LNA来丈量S参数。是以,仅需丈量S11、S12、S22和S21参数。值得细致的是,此处丈量的S参数通常为小信号参数,而非大信号参数,并鉴于负载大概会显着影响LNA的性能,是以在表征增益较高、功率电平相对较高的LNA时,该参数大概有利于丈量。
对付低功率LNA,假如端口1是输入,端口2是输出,则丈量S参数的VNA足以提供增益(S21)。对付功率更高的LNA,可以利用驱动输入端口的信号产生器和丈量输出端放大输入信号的功率计或频谱阐发仪来确定增益。
LNA线性度丈量
因为通常必要准确操纵传送至吸收器电路的功率,是以LNA线性度在丈量历程中起偏重要作用。可通过在给定频率下转变输入功率来确定1dB压缩点(P1dB)。基于这些丈量值的曲线图可以发觉,从某个点开始,功率输入与功率输出之间的干系不再呈线性。P1dB是指“增益(输出)”与“呈线性干系时本应具有的数值”相差1dB时的时间。
通常在LNA上举行的另一种线性丈量为三阶截距,用于权衡LNA孕育发生的互调产品。丈量要领因此雷同幅度输入两个差别频率,然后丈量与由这两个腔调(2F1-F2和2F2-F1)混淆孕育发生的三阶互调产品相比的输入功率。通常按两个腔调之间的指定频率隔断来举行该丈量,以提供某个数值点用于比力LNA。
LNA噪声丈量
值得细致的是,通常会选择LNA来确定设置装备摆设的附加噪声性能或噪声系数(NF)。该丈量用于丈量LNA给通过其自身的信号增添几多噪声。通常利用噪声系数计或噪声系数阐发仪以及RF信号产生器来举行该丈量。通常利用校准后噪声源校准测试体系,以消除丈量设置的不确定性,并断绝DUT的噪声相应。NF最常用“分贝”表现。
LNA的其他特性
• 增益平展度
• 饱和功率
• 端口阻抗
•事情温度
•稳健性
• 提供和偏置
• 电子和情况生存本领/性能
• 输入和输出VSWR