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低噪聲放大器應用中常見問題?

文章出處:神州新元 人氣:2發表時間:2024-07-31

在射頻測試系統中,經常會使用低噪聲放大器來改善測試靈敏度,但是在系統集成工程實施過程中,會觀察到一些噪聲和雜散異常抬高的現象,需要仔細計算和分析,本文分享低噪放工程應用的一些問題和經驗。

 

低噪放通常置于接收機射頻前端,用來改善接收機靈敏度。通常關注的指標,是其增益和噪聲系數。下圖中被測設備DUT是低噪放,T是噪聲溫度,G是增益,NF是噪聲系數,通常接收機前端的低噪放的增益和噪聲系數,決定了接收機的靈敏度。需要注意,低噪放的輸入端和輸出端的阻抗匹配情況,除了影響駐波,對于增益和噪聲系數指標也有很大影響。

 

常見問題解答
低噪放的關鍵參數指標是什么?
  • 增益

  • 噪聲系數

  • 駐波

接收機前端加低噪放可以提高靈敏度,可不可以說低噪放使輸入噪聲降低?
  • 不對,低噪放工作中同時放大信號和噪聲

  • 信號放大倍數即為增益,低噪放輸出的噪聲功率密度與熱噪聲功率密度與增益倍數乘積之比,即為噪聲系數

  • 低噪放可以將接收機直接測不到的微弱信號,放大到接收機靈敏度之上可以測量到的程度,從而提高了接收機的靈敏度

接收機前端加低噪放,動態范圍增大嗎?
  • 不能,相比于靈敏度的提高,輸入功率壓縮點下降更多,總的動態范圍降低

低噪放的輸入端阻抗變化,輸出噪聲會不會變化?
  • 會變化

  • 參考測試項目:源阻抗牽引狀態下增益和噪聲參數的測量

偶然發現輸入端匹配負載時比空載時,低噪放輸出噪聲更大,為什么?
  • 源和負載阻抗匹配時,放大器增益接近大增益狀態

  • 阻抗匹配狀態下的低噪放增益G(match)大于空載時的增益G(Open)

  • 一般在高增益低噪放工作中會遇到這一現象,輸入端常溫噪聲(-174dBm/Hz),G(match)>G(Open),輸出端-174+G,匹配狀態比空載輸出噪聲功率大。

接收機前端射頻低噪放的噪聲系數代表了接收機的噪聲系數嗎?
  • 射頻通道第1級放大部分,對通道的噪聲系數貢獻大

  • 當低噪放增益大于接收機噪聲系數時,低噪放的噪聲系數決定接收機的噪聲系數

低噪放輸入信號功率達到1dB壓縮點以上非線性狀態時,其輸出增益和噪聲系數與低電平輸入相比,怎樣變化?
  • 隨著輸入功率的增加,輸出功率非線性增大,趨向于某功率恒定值

  • 隨著輸入功率的增加,增益減小

  • 隨著輸入功率的增加,噪聲系數以及諧波雜散增大

混頻器之后的中頻放大器,能否改善射頻測試靈敏度?
  • 不能

  • **級射頻低噪放可以改善靈敏度,中頻放大器不可以

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