Los amplificadores de bajo ruido (LNA) están diseñados para amplificar las señales débiles de los satélites minimizando el ruido. Esta amplificación es esencial porque las señales GNSS llegan a la antena con niveles de potencia muy bajos, a menudo por debajo del nivel de ruido de los componentes electrónicos típicos.
En primer lugar, los LNA se colocan cerca del punto de alimentación de la antena para minimizar la pérdida de señal. Esta colocación reduce el impacto de la atenuación del cable entre la antena y el receptor. Un LNA bien diseñado conserva la relación señal/ruido (SNR), lo que mejora la sensibilidad general del sistema.
A continuación, los LNA utilizan transistores y componentes de bajo ruido para lograr cifras de ruido normalmente inferiores a 2 dB. Las cifras de ruido más bajas mejoran directamente la capacidad del receptor para detectar señales débiles. Esto es fundamental para un seguimiento fiable de los satélites, especialmente en entornos difíciles como cañones urbanos o follaje denso. Además, los LNA deben proporcionar una ganancia adecuada, normalmente entre 20 y 40 dB. Esta ganancia aumenta la señal a niveles que el convertidor analógico-digital del receptor puede procesar eficazmente. Sin embargo, los diseñadores equilibran cuidadosamente la ganancia para evitar la saturación o la distorsión del amplificador.
Además, los LNA incluyen etapas de filtrado para rechazar las interferencias fuera de banda. Estos filtros reducen el impacto de las señales no deseadas, como las transmisiones celulares o Wi-Fi. Un filtrado eficaz protege al receptor GNSS de la desensibilización y mejora la precisión de la posición.
La estabilidad térmica es otra característica importante del LNA. Los cambios de temperatura pueden afectar a la ganancia y a la cifra de ruido, lo que provoca variaciones en la calidad de la señal. Los LNA de alta calidad incorporan circuitos de compensación de temperatura para mantener un rendimiento constante.
En conclusión, los amplificadores de bajo ruido mejoran el rendimiento de la antena GNSS al amplificar las señales débiles con un ruido mínimo. Estos dispositivos mejoran la intensidad de la señal, minimizan las interferencias y facilitan la navegación precisa por satélite en diversos entornos. Por ejemplo, los topógrafos confían en los LNA para un posicionamiento preciso en zonas urbanas y forestales, mientras que los vehículos autónomos cuentan con los LNA para mantener una cobertura GNSS continua en entornos urbanos complejos. En ambas aplicaciones, los LNA mejoran la calidad de la señal, aumentan la fiabilidad y soportan el rendimiento crítico del GNSS en condiciones difíciles.
Amplificadores de bajo ruido
