Rauscharmer Verstärker (LNA), Frequenz 9K~1GHz, Verstärkung 30dB, Rauschzahl (NF) 2dB

Rauscharme Verstärker sind eine Schlüsselkomponente in HF-/Mikrowellensystemen und werden hauptsächlich zur Verstärkung schwacher Signale bei gleichzeitiger Minimierung von zusätzlichem Rauschen eingesetzt. Seine Kernfunktionen und Anwendungsszenarien sind wie folgt:

Kernfunktionen:

1. Signalverstärkung
Erhöhen Sie die Amplitude schwacher Signale, die von Antennen oder Sensoren empfangen werden, um eine effektive Verarbeitung durch nachfolgende Schaltkreise wie Mischer und ADCs sicherzustellen.
2. Rauschunterdrückung
Durch Optimierung des Designs und Verwendung rauscharmer Materialien wird die selbst eingeführte Rauschzahl (NF) im Bereich von 0,5–3 dB gehalten (idealer Verstärker: NF = 0 dB).

Anwendungsszenarien:

1. Radarsystem
In militärischen Radaren (z. B. luftgestützten Feuerleitradaren) und zivilen Radaren (z. B. Millimeterwellenradaren für Kraftfahrzeuge) wird LNA verwendet, um das schwache Echosignal (Signal-Rausch-Verhältnis SNR < 0 dB) zu verstärken, das vom Ziel reflektiert wird. Beim Passieren einer Verstärkungsverbindung mit NF < 2 dB kann das Radar Ziele mit weiter entfernten oder niedrigeren RCS-Werten (Radarquerschnitt) erkennen.
2. Drahtloses Kommunikationssystem
Rauscharmer Verstärker ist die Kernkomponente von 5G/6G-Basisstationen, Satellitenkommunikation und Empfangsverbindungen mobiler Endgeräte. Er ist für die rauscharme Verstärkung (NF < 1,5 dB) schwacher HF-Signale (bis zu -120 dBm) verantwortlich, die von der Antenne vor der Signaldemodulation empfangen werden, und verbessert so die Empfangsempfindlichkeit des Systems erheblich. Im Millimeterwellen-Frequenzband (24–100 GHz) kann ein LNA beispielsweise bis zu 20 dB Pfadverlust kompensieren und so die Stabilität der Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung gewährleisten.
3. Hochpräzises Prüfgerät
Bei Geräten wie Spektrumanalysatoren und Vektornetzwerkanalysatoren (VNA) bestimmt der LNA direkt das Rauschverhalten und den Dynamikbereich des Instruments. LNA kann die Instrumentenempfindlichkeit verbessern, indem er das gemessene Signal auf nV-Niveau auf den effektiven Quantisierungsbereich des ADC (z. B. 1 Vpp) verstärkt. Gleichzeitig kann der extrem niedrige Rauschkoeffizient (NF < 3 dB) die Messunsicherheit effektiv reduzieren und Messfehler minimieren.
4. Anwendungsbereiche erweitern
Radioastronomie: Das FAST-Teleskop nutzt mit flüssigem Helium gekühlte LNA (NF ≈ 0,1 dB), um 21 cm lange Spektrallinien im Universum zu erfassen.
Quantencomputing: Die Verstärkung von μV-Signalen (4–8 GHz) supraleitender Qubits erfordert ein Rauschverhalten nahe der Quantengrenze.
Medizinische Bildgebung: MRT-Geräte verstärken Kernspinresonanzsignale auf μV-Ebene durch nichtmagnetische LNA, mit einer Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses von mehr als 10 dB.

Qualwave Inc. bietet rauscharme Verstärker im Bereich von 9 kHz bis 260 GHz mit einem Rauschmaß von nur 0,8 dB.
Das Modell QLA-9K-1000-30-20, das speziell für wissenschaftliche Forschungs- und Kommunikationsanwendungen entwickelt wurde, erreicht eine hervorragende Leistungsbalance von 30 dB Verstärkung und 2 dB Rauschzahl im Frequenzband von 9 kHz bis 1 GHz.