Amplificador de bajo ruido (LNA), frecuencia 9K~1GHz, ganancia 30dB, factor de ruido (NF) 2dB

El amplificador de bajo ruido es un componente clave en los sistemas de RF/microondas, utilizado principalmente para amplificar señales débiles minimizando el ruido adicional. Sus funciones principales y escenarios de aplicación son los siguientes:

Funciones principales:

1. Amplificación de la señal
Aumentar la amplitud de las señales débiles recibidas por antenas o sensores para garantizar un procesamiento eficaz por parte de circuitos posteriores, como mezcladores y convertidores analógico-digitales (ADC).
2. Supresión de ruido
Mediante la optimización del diseño y el uso de materiales de bajo ruido, el factor de ruido (NF) autoinducido se controla dentro del rango de 0,5 a 3 dB (NF ideal del amplificador = 0 dB).

Escenarios de aplicación:

1. Sistema de radar
En los radares militares (como los radares de control de tiro aerotransportados) y civiles (como los radares de ondas milimétricas para automóviles), el LNA se utiliza para amplificar la señal de eco débil (relación señal/ruido SNR < 0 dB) reflejada por el objetivo. Al pasar por un enlace de amplificación con NF < 2 dB, el radar puede reconocer objetivos con RCS (sección transversal de radar) más lejana o menor.
2. Sistema de comunicación inalámbrica
El amplificador de bajo ruido (LNA) es el componente principal de las estaciones base 5G/6G, las comunicaciones por satélite y los enlaces de recepción de terminales móviles. Se encarga de la amplificación de bajo ruido (NF < 1,5 dB) de señales de radiofrecuencia débiles (hasta -120 dBm) captadas por la antena antes de la demodulación, lo que mejora significativamente la sensibilidad de recepción del sistema. Por ejemplo, en la banda de frecuencia de ondas milimétricas (24-100 GHz), el LNA puede compensar hasta 20 dB de pérdida de trayectoria, garantizando la estabilidad de la transmisión de datos a alta velocidad.
3. Instrumento de prueba de alta precisión
En dispositivos como analizadores de espectro y analizadores de redes vectoriales (VNA), el LNA determina directamente el rendimiento de ruido y el rango dinámico del instrumento. El LNA puede mejorar la sensibilidad del instrumento amplificando la señal medida a nivel de nanovoltios (nV) hasta el rango de cuantificación efectivo del convertidor analógico-digital (ADC) (por ejemplo, 1 Vpp). Asimismo, un coeficiente de ruido ultrabajo (NF < 3 dB) puede reducir eficazmente la incertidumbre de medición y minimizar los errores de medición.
4. Ampliar las áreas de aplicación
Radioastronomía: El telescopio FAST utiliza un amplificador de bajo ruido (LNA) enfriado con helio líquido (NF ≈ 0,1 dB) para capturar las líneas espectrales de 21 cm en el universo.
Computación cuántica: La amplificación de señales de nivel μV (4 - 8 GHz) de cúbits superconductores requiere un rendimiento de ruido cercano al límite cuántico.
Imágenes médicas: Los equipos de resonancia magnética (RM) mejoran las señales de resonancia magnética nuclear a nivel de μV mediante un amplificador de bajo ruido (LNA) no magnético, con una mejora en la relación señal-ruido de más de 10 dB.

Qualwave Inc. ofrece amplificadores de bajo ruido con un rango de frecuencia de 9 kHz a 260 GHz y una cifra de ruido tan baja como 0,8 dB.
El modelo QLA-9K-1000-30-20, especialmente diseñado para aplicaciones de investigación científica y comunicación, logra un excelente equilibrio de rendimiento con una ganancia de 30 dB y una figura de ruido de 2 dB en la banda de frecuencia de 9 kHz a 1 GHz.