很多人对“低噪声放大器”都比较陌生，因为“低噪声放大器”不属于生活类的，人们接触的比较少，一般应用于仪器，通信，军事，空间，射电天文等领域，如果您想了解“低噪声放大器”，那么请您继续阅读以下内容。

   低噪声放大器（LNA）广泛应用于微波通信、GPS 接收机、遥感遥控、雷达、电子对抗、射电天文、大地测绘、电视及各种高精度的测量系统中，是必不可少的重要电路。低噪声放大器主要功能是将来自天线的低功率射频信号进行放大。作为射频微波器件行业的知名企业,MITEQ (Microwave informationtransmission equipment)专注于研发生产宽带低噪声放大器。18至40 GHz的产品多年来一直是低噪声行业标杆，设计了许多先进产品，应用于仪器，通信，军事，空间，射电天文，电磁兼容等领域。

 

   考量低噪声放大器性能的一些重要指标 :

   1、噪声系数(Nf) 用来衡量一个器件或者系统噪声恶化程度的一个指标，定义为输入信噪比与输出信噪比的比值。Nf=(Si/Ni)/(So/No)

   物理含义是信号通过器件或者系统之后，由于器件或者系统产生噪声使信噪比变坏，信噪比下降的倍数。通常对Nf取对数，用dB表示。

   Nf(dB)=输入端信噪比(dB)-输出端信噪比(dB)

   对于多级联系统，噪声系数级联公式为:

   Nf=Nf1+（Nf2-1）/G1+（Nf3-1）/G1G2+...+(Nfn-1)/G1G2...Gn

   从公式中可以看出第一级噪声系数对整个链路的的噪声系数影响最大,所以电路设计中第一级放大器往往采用低噪声放大器。

   对于射频接收机，采用低噪声放大器作为它的前端，可以抑制后面各级噪声对系统的影响。

   对于更低噪声系数可以用噪声温度来表示。

   2、 工作频率与带宽  放大器所能允许的工作频率与晶体管的特征频率fT 有关，由晶体管小信号模型可知，减小偏置电流的结果是晶体管的特征频率降低。在集成电路中，增大晶体管的面积使极间电容增加也降低了特性频率。 LNA 的带宽不仅是指功率增益满足平坦度要求的频带范围，而且还要求全频带内噪声要满足要求，并给出各频点的噪声系数。 动态范围的上限是受非线性指标限制，有时候要求更加严格些，则定义为放大器非线性特性达到指定三阶交调系数时的输入功率值。

   3、增益 根据线型网络输入、输出端阻抗的匹配情况，有三种放大器增益： 工作功率增益GP(operating power gain) 、转换功率增益GT(transducer power gain)、资用功率增益GA（available power  gain）。  低噪声放大器的增益要适中，太大会使下级混频器输入太大，产生失真。但为了抑制后面各级的噪声对系统的影响，其增益又不能太小。放大器的增益首先与管子跨导有关，跨导直接由工作点的电流决定。其次放大器的增益还与负载有关。低噪声放大器大都是按照噪声最佳匹配进行设计的。噪声最佳匹配点并非最大增益点，以此增益G 要下降。噪声最佳匹配情况下的增益成为相关增益。通常，相关增益比最大增益大约低2-4dB。增益平坦度是指功率最大增益与最小增益之差，它用来描述工作频带内功率增益的起伏, 常用最高增益与最小增益之差，即△G(dB)表示。

   4、 输出P1dB压缩点:  放大器有一个线性动态范围，在这个范围内，放大器的输出功率随输入功率线性增加。随着输入功率的继续增加，放大器进入非线性区，其输出功率不再随输入功率的增加而线性增加，且输出功率低于小信号增益预期值。通常把增益下降到比线性增益低1dB时的输出功率值定义为输出功率的1dB压缩点，用P1dB表示。典型情况下，当功率超过P1dB时，增益将迅速下降并达到一个完全饱和的输出功率，其值比P1dB大3-4dB 。

 

  特点：

 

   1: MITEQ放大器是基于砷化镓场效应晶体管（ GaAs FETs ），并采用了MITEQ自己的设计技术并糅合了一些行业通用技术制造而成。包括反馈式，平衡式和分布式设计技术。

 

   反馈式设计

   在放大器的每一级采用单个晶体管，再通过串联或者并联反馈电路实现50欧姆阻抗匹配。由于在晶体管的输入端没有额外的有损电路，串联反馈被认为是无损反馈，这是MITEQ设计放大器的最基本方法，串联反馈设计使MITEQ提供目前行业最低噪声系数(0.4dB)的产品。反馈式放大器设计难点在于特定频带输入级的阻抗匹配，需要在输入VSWR和噪声系数之间取一个平衡，MITEQ采用可微调的“芯片和走线”结构完成阻抗匹配。

   其他公司也采用反馈式设计来达到降低Nf，但都需要在输入以及级间采用隔离器来实现噪声匹配下的良好VSWR.除了少数特殊设计MITEQ已经可以在没有隔离器情况下实现良好VSWR和最佳噪声匹配

 

   平衡式设计

   平衡式这种设计在放大器毎级的输入输出端采用电桥馈送。这样反射信号会被电桥的负载吸收，可使放大器具有良好的电压驻波比VSWR ；易于多级串联，电桥使级间匹配更容易；且易于功率匹配提高了输出信号质量。

 

   分布式设计

   对于宽频带和超宽频带应用，分布式设计是合适之选。

其每级采用多个晶体管，通过在级间的匹配网络中应用晶体管的寄生效应，即晶体管的寄生电容和电感原件构成人工传输线，克服寄生电容造成的增益滚降，这样放大器的增益仅受限于晶体管的跨导性。

MITEQ分布式放大器支持高达40GHz的多倍频带和超宽频带。

 

   2: MITEQ的放大器由内薄膜混合电路制造工艺制造而成。这种微型集成构造使其可以提供最高性能的产品，在LNA和宽带放大器方面尤为突出。所有的AFS,JS和AFD放大器都直接将FETS和衬底材料表贴在底座上，它可以使产品输入端和同轴转换接口之间占用更少的空间，另外更严格的级间公差可以减少噪声系数，提供更高工作带宽。MITEQ的内部加工能力也是确保直接焊接技术成功的因素之一，其它厂商不具备这种加工能力。

 

   3: MITEQ的LNA可以配置不同的外形，适应于同轴或微带应用，除此之外还提供多种为特殊应用而设计的标准产品，包括表贴式，基片式，同轴直插式。

MITEQ还提供低温卫星通信放大器，噪声温度低至28K，频率覆盖S，C，X，Ku，K，Ka及U波段；其具有内部调节和反向电压保护电路，提供波导口输入，同轴输出接口。

CORAD嘉兆科技作为NARDA-MITEQ在中国区唯一授权代理商，竭诚为广大用户提供最佳的微波解决方案。 

文章参考、来源：https://mp.weixin.qq.com/s/LeDHnkAZ_Z5aBfSDxRempQ

分类：科技智能硬件

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