低噪聲放大器的應用場景

低噪聲放大器， 噪聲系數(shù)很低的放大器。一般用作各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器，以及高靈敏度電子探測設備的放大電路。在放大微弱信號的場合，放大器自身的噪聲對信號的干擾可能很嚴重，因此希望減小這種噪聲，以提高輸出的信噪比。噪聲系數(shù)很低的放大器。一般用作各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器，以及高靈敏度電子探測設備的放大電路。在放大微弱信號的場合，放大器自身的噪聲對信號的干擾可能很嚴重，因此希望減小這種噪聲，以提高輸出的信噪比。由放大器所引起的信噪比惡化程度通常用噪聲系數(shù)F來表示。理想放大器的噪聲系數(shù) F=1(0分貝)，其物理意義是輸入信噪比等于輸出信噪比。現(xiàn)代的低噪聲放大器大多采用晶體管、場效應晶體管;微波低噪聲放大器則采用變?nèi)荻O管參量放大器，常溫 參放的噪聲 溫度Te可低于幾十度(絕對溫度)，致冷參量放大器可達20K以下，砷化鎵場效應晶體管低噪聲微波放大器的應用已日益廣泛，其噪聲系數(shù)可低于 2 分貝。放大器的噪聲系數(shù)還與晶體管的工作狀態(tài)以及信源內(nèi)阻有關。為了兼顧低噪聲和高增益的要求，常采用共發(fā)射極一共基極基聯(lián)的低噪聲放大電路。

?低噪聲放大器(Low Noise Amplifier，LNA)?是一種專門設計用于減少噪聲的放大器，主要用于射頻電路中接收信號的放大。其主要作用是在放大微弱信號的同時，盡可能減少自身引入的噪聲，從而提高系統(tǒng)的靈敏度和信噪比。

基本概念和作用

低噪聲放大器的主要作用是放大接收到的微弱信號，同時盡量減少引入的噪聲。在射頻電路中，接收到的信號通常非常微弱，必須通過放大器進行放大。LNA通過減少自身的噪聲，確保輸出的信號具有較高的信噪比，這對于提高接收機的靈敏度和整體性能至關重要?12。

應用場景

LNA廣泛應用于各類無線電接收機的高頻或中頻前置放大器，以及高靈敏度電子探測設備的放大電路。在通訊系統(tǒng)中，LNA通常用于將天線接收到的信號進行放大，以便后續(xù)的電子設備處理。其應用場景包括但不限于：

無線通信系統(tǒng)的接收端

衛(wèi)星通信

雷達系統(tǒng)

GPS接收機

無線電天文觀測

技術參數(shù)和設計考慮

在選擇LNA時，需要考慮以下幾個關鍵參數(shù)：

?工作頻段?：根據(jù)應用需求選擇合適的工作頻段。

?增益?：增益需要平衡，過大或過小都會影響系統(tǒng)性能。

?噪聲系數(shù)?：噪聲系數(shù)越低，靈敏度越高。通常希望選擇噪聲系數(shù)盡可能低的LNA。

?動態(tài)范圍?：IIP3和P1dB是衡量動態(tài)范圍的重要指標。

?輸入輸出駐波比?：影響信號的匹配和傳輸效率。

?隔離度?：輸入和輸出之間的隔離度越高越好。

?功耗?：根據(jù)應用需求選擇合適的功耗水平?23。

本應用筆記討論了 Avago 的 MGA-64606 低噪聲放大器，具有可切換的旁路和關斷模式，適用于 1.9 GHz 和 2.1 GHz 應用。MGA-64606 是具有集成旁路和關斷模式的 GaAs MMIC LNA(低噪聲放大器)。它適用于 1.5 GHz 至 3 GHz 的應用。

MGA-64606 概述MGA-64606 采用六引線超薄封裝，具有小尺寸 (2.0 mm x 1.3 mm) 和薄型 (0.5 mm)。圖 1 顯示了引腳配置和引腳說明。

PCB 板設計*MGA-64606 演示 PCB 具有三層銅，中間有兩個介電層。 層介電層使用介電常數(shù)為3.48的RO4350材料，第二層使用介電常數(shù)為4.6的FR4材料，用于機械剛性。圖2顯示了PCB的堆疊結(jié)構。電路板總厚度約為 62 密耳，使 SMA 連接器 (EF Johnson 142-0701-851) 可以輕松地滑到電路板邊緣。

圖 3 顯示了器件焊接位置的放大布局。引腳 3 與中心焊盤共用同一接地，或者也可以根據(jù)需要單獨接地。中心焊盤的電氣接地是通過六個孔徑約為 8 密耳的電鍍通孔制成的。該接地固有地導致器件中心接地和電路板底層之間的寄生電感。因此，重要的是通過使用足夠的通孔和薄介電層將電感保持在 水平。應用筆記 AN5278：UTLSP 封裝討論了 MGA-64606 封裝的電路板布局和模板開口細節(jié)。

匹配 MGA-64606 是一款三端口器件：RF 輸入、RF 輸出和 Vdd 引腳。為了從該器件中提取雙端口 S 參數(shù) (s2p)，Vdd 引腳與 L3、C1、R1 和 C2 端接，如圖 4 所示。如數(shù)據(jù)表中所述，Vdd 引腳上使用的組件是如下：L3 為 2.4 nH，C1 為 10 pF，R1 為 10 Ω，C2 為 0.1 ?F。所有這些組件的尺寸均為 0402。

pIYBAGC1opWAEZ6tAACOlLP3cgU205.png參考平面使用 TRL 校準在輸入和輸出引腳處向右移動。 終，提取的 s2p 數(shù)據(jù)可用于使用 Vdd 引腳端接的先驗知識來模擬線性響應。在電路板布局期間，Vdd 引腳處的走線和組件必須復制提取 s2p 數(shù)據(jù)的電路板的相同尺寸，因為輸入和輸出端口的響應由 Vdd 引腳處的端接決定。MGA-64606 的 s2p 文件可以從 Avago 網(wǎng)站的 MGA-64606 設計工具部分下 。