Ein rauscharmer Verstärker wird im Allgemeinen als Hochfrequenz- oder Zwischenfrequenz-Vorverstärker für verschiedene Arten von Funkempfängern sowie als Verstärkerschaltungen für hochempfindliche elektronische Erkennungsgeräte verwendet. Bei der Verstärkung schwacher Signale kann das vom Verstärker erzeugte Rauschen das Signal erheblich beeinträchtigen. Daher besteht die Hoffnung, dieses Rauschen zu reduzieren, um das Signal-Rausch-Verhältnis des Ausgangs zu verbessern. Die durch den Verstärker verursachte Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses wird üblicherweise durch die Rauschzahl F ausgedrückt.
Rauscharme Verstärker sind ein wichtiger Bestandteil der Empfängerschaltung, die das empfangene Signal verarbeitet und in Informationen umwandelt. LNAs sollen sich in der Nähe des Empfangsgeräts befinden, um Interferenzverluste zu reduzieren. Sie tragen nur wenig Rauschen (nutzlose Daten) zum empfangenen Signal bei, da jedes weitere Rauschen das bereits geschwächte Signal erheblich beeinträchtigt. Ein LNA wird eingesetzt, wenn das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) hoch ist und bei gleichzeitiger Leistungssteigerung um etwa 50 % reduziert werden muss. Die erste Komponente eines Empfängers, die ein Signal abfängt, ist der LNA, was ihn zu einer entscheidenden Komponente im Kommunikationsprozess macht.
Anwendungen des rauscharmen Verstärkers
LNA hat die frühe Entwicklung von mit flüssigem Helium gekühlten parametrischen Verstärkern und parametrischen Verstärkern bei Raumtemperatur miterlebt. Mit der rasanten Entwicklung der Technologie wurde sie in den letzten Jahren durch Mikrowellen-Feldeffekttransistorverstärker ersetzt. Dieser Verstärkertyp zeichnet sich durch geringe Größe, geringe Kosten und geringes Gewicht aus. Insbesondere im Hinblick auf die Hochfrequenzeigenschaften zeichnet es sich durch geringes Rauschen, ein breites Frequenzband und eine hohe Verstärkung aus. Es wird häufig in C-, Ku-, Kv- und anderen Frequenzbändern verwendet. Und die Rauschtemperatur häufig verwendeter rauscharmer Verstärker kann unter 45 K liegen.
Derrauscharmer Verstärker (LNA) ist hauptsächlich für Basisstationsanwendungen in der Mobilkommunikationsinfrastruktur konzipiert, wie z. B. drahtlose Transceiver-Kommunikationskarten, Turmverstärker (TMA), Combiner, Repeater und entfernte/digitale drahtlose Breitband-Head-End-Geräte. Die niedrige Rauschzahl (NF, Noise Figure) hat einen neuen Standard gesetzt. Derzeit steht die Branche der drahtlosen Kommunikationsinfrastruktur vor der Herausforderung, die beste Signalqualität und Abdeckung im überfüllten Spektrum bereitzustellen. Die Empfindlichkeit des Empfängers ist eine der kritischsten Anforderungen bei der Gestaltung des Empfangspfads der Basisstation. Die geeignete LNA-Auswahl, insbesondere der LNA der ersten Ebene, kann die Empfindlichkeitsleistung von Basisstationsempfängern erheblich verbessern, und ein niedriger Rauschindex ist ebenfalls ein wichtiges Designziel.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13. Juni 2023
