低噪声放大器的原理

Question

如题所述

Answer 1

低噪声放大器的原理是通过采用一系列的技术手段来降低放大器的噪声水平，从而提高信号的质量。其主要原理包括以下几点：
优化输入端的噪声匹配：低噪声放大器通常会采用特殊的输入电路结构，以实现输入端的噪声匹配。这样可以最大程度地减小输入端的噪声。
降低放大器的内部噪声：低噪声放大器会采用低噪声的元件和电路设计，以减小放大器内部的噪声。例如，采用低噪声的晶体管作为放大器的核心元件，同时优化电路布局和接地设计，以降低内部噪声。
优化放大器的增益和带宽：低噪声放大器通常会采用高增益和宽带宽的设计，以提高信号的放大程度和传输范围。这样可以在信号传输过程中减小信号的衰减和失真，从而提高信号的质量。
优化输出端的噪声匹配：低噪声放大器还会采用特殊的输出电路结构，以实现输出端的噪声匹配。这样可以最大程度地减小输出端的噪声。
综上所述，低噪声放大器通过优化输入端的噪声匹配、降低放大器的内部噪声、优化放大器的增益和带宽、以及优化输出端的噪声匹配等手段，来降低放大器的噪声水平，提高信号的质量

Answer 2

地球站的品质因数(G/T)主要取决于天线和低噪声放大器(LNA)的性能。接收系统的噪声温度Ts是指折算到LNA输入端的系统等效噪声温度，它主要由天线噪声温度TA、馈线损耗LALA和低噪声接收机噪声三个部分组成，如图所示。
因此Ts之值为
Tss==Te ++ TaTA/LaA ++(1 -－ 1/LaLA)To
式中：
TsTs为接收系统噪声温度
To为接收系统折算到LNA输入端的等效噪声温度
TaTA为天线噪声温度
LaLAA为馈线损耗(真值)
To 为环境温度(To==293K)
可以算出，当馈线损耗增大0.1dB时，系统噪声温度就要增加约6.7K。可见馈线损耗对系统噪声温度影响极大，故馈线要尽可能短。实际上地球站的LNA往往直接安装在馈源尾端的机舱中。