Düşük gürültülü yükseltici (LNA), frekans 9 kHz~1 GHz, kazanç 30 dB, gürültü katsayısı (NF) 2 dB

Düşük gürültülü yükseltici, RF/mikrodalga sistemlerinde temel bir bileşendir ve esas olarak zayıf sinyalleri yükseltirken ek gürültüyü en aza indirmek için kullanılır. Temel işlevleri ve uygulama senaryoları aşağıdaki gibidir:

Temel Fonksiyonlar:

1. Sinyal yükseltme
Antenler veya sensörler tarafından alınan zayıf sinyallerin genliğini artırarak, mikserler ve ADC'ler gibi sonraki devreler tarafından etkili bir şekilde işlenmesini sağlayın.
2. Gürültü azaltma
Tasarımın optimize edilmesi ve düşük gürültülü malzemelerin kullanılmasıyla, kendiliğinden oluşan gürültü katsayısı (NF) 0,5-3 dB aralığında kontrol edilir (ideal amplifikatör NF = 0 dB).

Uygulama Senaryoları:

1. Radar sistemi
Askeri radarlarda (örneğin havadan ateş kontrol radarı) ve sivil radarlarda (örneğin otomotiv milimetre dalga radarı), hedef tarafından yansıtılan zayıf yankı sinyalini (sinyal-gürültü oranı SNR < 0dB) yükseltmek için LNA kullanılır. NF < 2dB olan bir yükseltme bağlantısından geçtiğinde, radar daha uzak veya daha düşük RCS'ye (radar kesit alanı) sahip hedefleri tanıyabilir.
2. Kablosuz iletişim sistemi
Düşük gürültü yükseltici (LNA), 5G/6G baz istasyonlarının, uydu iletişiminin ve mobil terminal alıcı bağlantılarının temel bileşenidir. Anten tarafından yakalanan zayıf RF sinyallerinin (en düşük -120dBm) sinyal demodülasyonundan önce düşük gürültüyle (NF < 1,5dB) yükseltilmesinden sorumludur ve sistemin alıcı hassasiyetini önemli ölçüde artırır. Örneğin, milimetre dalga frekans bandında (24 - 100GHz), LNA 20dB'ye kadar yol kaybını telafi ederek yüksek hızlı veri iletiminin kararlılığını sağlar.
3. Yüksek hassasiyetli test cihazı
Spektrum analizörleri ve vektör ağ analizörleri (VNA) gibi cihazlarda, düşük gürültü yükseltici (LNA), cihazın gürültü performansını ve dinamik aralığını doğrudan belirler. LNA, ölçülen nV seviyesindeki sinyali ADC'nin etkin niceleme aralığına (örneğin 1Vpp) yükselterek cihazın hassasiyetini artırabilir. Bu arada, ultra düşük gürültü katsayısı (NF < 3dB), ölçüm belirsizliğini etkili bir şekilde azaltabilir ve ölçüm hatalarını en aza indirebilir.
4. Uygulama alanlarını genişletin
Radyo astronomisi: FAST teleskobu, evrendeki 21 cm spektral çizgilerini yakalamak için sıvı helyumla soğutulan LNA'ya (NF ≈ 0,1 dB) dayanmaktadır.
Kuantum hesaplama: Süper iletken kuantum bitlerinin μV seviyesindeki sinyallerini (4 - 8 GHz) yükseltmek, kuantum sınırına yakın gürültü performansı gerektirir.
Tıbbi görüntüleme: MRI ekipmanı, manyetik olmayan düşük gürültülü yükseltici (LNA) aracılığıyla mikrovold seviyesindeki nükleer manyetik rezonans sinyallerini güçlendirerek sinyal-gürültü oranında 10 dB'den fazla iyileşme sağlar.

Qualwave Inc., 9 kHz ile 260 GHz arasında düşük gürültülü amplifikatörler sunmakta olup, gürültü seviyesi 0,8 dB kadar düşüktür.
Özellikle bilimsel araştırma ve iletişim uygulamaları için tasarlanan QLA-9K-1000-30-20 modeli, 9kHz~1GHz frekans bandında 30dB kazanç ve 2dB gürültü seviyesi arasında mükemmel bir performans dengesi sağlar.