低噪声放大器的应用场景

低噪声放大器， 噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。噪声系数很低的放大器。一般用作各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在放大微弱信号的场合，放大器自身的噪声对信号的干扰可能很严重，因此希望减小这种噪声，以提高输出的信噪比。由放大器所引起的信噪比恶化程度通常用噪声系数F来表示。理想放大器的噪声系数 F=1(0分贝)，其物理意义是输入信噪比等于输出信噪比。现代的低噪声放大器大多采用晶体管、场效应晶体管;微波低噪声放大器则采用变容二极管参量放大器，常温 参放的噪声 温度Te可低于几十度(绝对温度)，致冷参量放大器可达20K以下，砷化镓场效应晶体管低噪声微波放大器的应用已日益广泛，其噪声系数可低于 2 分贝。放大器的噪声系数还与晶体管的工作状态以及信源内阻有关。为了兼顾低噪声和高增益的要求，常采用共发射极一共基极基联的低噪声放大电路。

‌低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)‌是一种专门设计用于减少噪声的放大器，主要用于射频电路中接收信号的放大。其主要作用是在放大微弱信号的同时，尽可能减少自身引入的噪声，从而提高系统的灵敏度和信噪比。

基本概念和作用

低噪声放大器的主要作用是放大接收到的微弱信号，同时尽量减少引入的噪声。在射频电路中，接收到的信号通常非常微弱，必须通过放大器进行放大。LNA通过减少自身的噪声，确保输出的信号具有较高的信噪比，这对于提高接收机的灵敏度和整体性能至关重要‌12。

应用场景

LNA广泛应用于各类无线电接收机的高频或中频前置放大器，以及高灵敏度电子探测设备的放大电路。在通讯系统中，LNA通常用于将天线接收到的信号进行放大，以便后续的电子设备处理。其应用场景包括但不限于：

无线通信系统的接收端

卫星通信

雷达系统

GPS接收机

无线电天文观测

技术参数和设计考虑

在选择LNA时，需要考虑以下几个关键参数：

‌工作频段‌：根据应用需求选择合适的工作频段。

‌增益‌：增益需要平衡，过大或过小都会影响系统性能。

‌噪声系数‌：噪声系数越低，灵敏度越高。通常希望选择噪声系数尽可能低的LNA。

‌动态范围‌：IIP3和P1dB是衡量动态范围的重要指标。

‌输入输出驻波比‌：影响信号的匹配和传输效率。

‌隔离度‌：输入和输出之间的隔离度越高越好。

‌功耗‌：根据应用需求选择合适的功耗水平‌23。

本应用笔记讨论了 Avago 的 MGA-64606 低噪声放大器，具有可切换的旁路和关断模式，适用于 1.9 GHz 和 2.1 GHz 应用。MGA-64606 是具有集成旁路和关断模式的 GaAs MMIC LNA(低噪声放大器)。它适用于 1.5 GHz 至 3 GHz 的应用。

MGA-64606 概述MGA-64606 采用六引线超薄封装，具有小尺寸 (2.0 mm x 1.3 mm) 和薄型 (0.5 mm)。图 1 显示了引脚配置和引脚说明。

PCB 板设计*MGA-64606 演示 PCB 具有三层铜，中间有两个介电层。 层介电层使用介电常数为3.48的RO4350材料，第二层使用介电常数为4.6的FR4材料，用于机械刚性。图2显示了PCB的堆叠结构。电路板总厚度约为 62 密耳，使 SMA 连接器 (EF Johnson 142-0701-851) 可以轻松地滑到电路板边缘。

图 3 显示了器件焊接位置的放大布局。引脚 3 与中心焊盘共用同一接地，或者也可以根据需要单独接地。中心焊盘的电气接地是通过六个孔径约为 8 密耳的电镀通孔制成的。该接地固有地导致器件中心接地和电路板底层之间的寄生电感。因此，重要的是通过使用足够的通孔和薄介电层将电感保持在 水平。应用笔记 AN5278：UTLSP 封装讨论了 MGA-64606 封装的电路板布局和模板开口细节。

匹配 MGA-64606 是一款三端口器件：RF 输入、RF 输出和 Vdd 引脚。为了从该器件中提取双端口 S 参数 (s2p)，Vdd 引脚与 L3、C1、R1 和 C2 端接，如图 4 所示。如数据表中所述，Vdd 引脚上使用的组件是如下：L3 为 2.4 nH，C1 为 10 pF，R1 为 10 Ω，C2 为 0.1 ?F。所有这些组件的尺寸均为 0402。

pIYBAGC1opWAEZ6tAACOlLP3cgU205.png参考平面使用 TRL 校准在输入和输出引脚处向右移动。 终，提取的 s2p 数据可用于使用 Vdd 引脚端接的先验知识来模拟线性响应。在电路板布局期间，Vdd 引脚处的走线和组件必须复制提取 s2p 数据的电路板的相同尺寸，因为输入和输出端口的响应由 Vdd 引脚处的端接决定。MGA-64606 的 s2p 文件可以从 Avago 网站的 MGA-64606 设计工具部分下 。