Amplificador de baixo ruído (LNA), frequência de 9 kHz a 1 GHz, ganho de 30 dB, figura de ruído (NF) de 2 dB.

O amplificador de baixo ruído é um componente fundamental em sistemas de RF/micro-ondas, usado principalmente para amplificar sinais fracos, minimizando o ruído adicional. Suas principais funções e cenários de aplicação são os seguintes:

Funções principais:

1. Amplificação de sinal
Aumentar a amplitude de sinais fracos recebidos por antenas ou sensores para garantir o processamento eficaz por circuitos subsequentes, como misturadores e conversores analógico-digitais (ADCs).
2. Supressão de ruído
Ao otimizar o projeto e utilizar materiais de baixo ruído, a figura de ruído (NF) autointroduzida é controlada na faixa de 0,5 a 3 dB (NF ideal do amplificador = 0 dB).

Cenários de aplicação:

1. Sistema de radar
Em radares militares (como radares de controle de fogo aerotransportados) e radares civis (como radares automotivos de ondas milimétricas), o LNA é usado para amplificar o sinal de eco fraco (relação sinal-ruído SNR < 0 dB) refletido pelo alvo. Ao passar por um enlace de amplificação com NF < 2 dB, o radar pode reconhecer alvos com RCS (seção transversal de radar) mais distantes ou mais baixos.
2. Sistema de comunicação sem fio
O amplificador de baixo ruído (LNA) é o componente principal das estações base 5G/6G, comunicações via satélite e enlaces de recepção de terminais móveis. Ele é responsável pela amplificação de baixo ruído (NF < 1,5 dB) de sinais de radiofrequência (RF) fracos (tão baixos quanto -120 dBm) captados pela antena antes da demodulação do sinal, melhorando significativamente a sensibilidade de recepção do sistema. Por exemplo, na faixa de frequência de ondas milimétricas (24 a 100 GHz), o LNA pode compensar até 20 dB de perda de percurso, garantindo a estabilidade da transmissão de dados em alta velocidade.
3. Instrumento de teste de alta precisão
Em dispositivos como analisadores de espectro e analisadores de redes vetoriais (VNA), o LNA determina diretamente o desempenho de ruído e a faixa dinâmica do instrumento. O LNA pode melhorar a sensibilidade do instrumento amplificando o sinal medido, que está na faixa de nV, para a faixa de quantização efetiva do ADC (como 1Vpp). Além disso, um coeficiente de ruído ultrabaixo (NF < 3dB) pode reduzir efetivamente a incerteza da medição e minimizar os erros de medição.
4. Expandir as áreas de aplicação
Radioastronomia: O telescópio FAST utiliza um amplificador de baixo ruído (LNA) resfriado a hélio líquido (NF ≈ 0,1 dB) para capturar linhas espectrais de 21 cm no universo.
Computação quântica: Amplificar sinais de nível μV (4 - 8 GHz) de qubits supercondutores requer um desempenho de ruído próximo ao limite quântico.
Imagens médicas: Os equipamentos de ressonância magnética (RM) aprimoram os sinais de ressonância magnética nuclear (RMN) em nível de microvolts (μV) por meio de um amplificador de baixo ruído (LNA) não magnético, com uma melhoria na relação sinal-ruído superior a 10 dB.

A Qualwave Inc. fornece amplificadores de baixo ruído que variam de 9kHz a 260GHz, com uma figura de ruído de apenas 0,8dB.
O modelo QLA-9K-1000-30-20, especialmente projetado para aplicações de pesquisa científica e comunicação, alcança um excelente equilíbrio de desempenho, com ganho de 30dB e figura de ruído de 2dB na faixa de frequência de 9kHz a 1GHz.