低噪声放大器 (LNA) 旨在放大微弱的卫星信号,同时最大限度地降低噪声。这种放大至关重要,因为 GNSS 信号到达天线时的功率水平非常低,通常低于典型电子元件的噪声基底。
首先,LNA 放置在靠近天线馈电点的位置,以最大限度地减少信号损耗。这种放置减少了天线和接收器之间电缆衰减的影响。精心设计的 LNA 可保持信噪比 (SNR),从而提高整体系统灵敏度。
其次,LNA 使用低噪声晶体管和元件来实现通常低于 2 dB 的噪声系数。较低的噪声系数直接提高了接收器检测微弱信号的能力。这对于可靠的卫星跟踪至关重要,尤其是在城市峡谷或茂密树叶等具有挑战性的环境中。此外,LNA 必须提供足够的增益,通常在 20 到 40 dB 之间。此增益将信号提升到接收器的模数转换器可以有效处理的水平。但是,设计人员会仔细平衡增益,以避免放大器饱和或失真。
此外,LNA 还包括滤波级,以抑制带外干扰。这些滤波器降低了不需要的信号(如蜂窝或 Wi-Fi 传输)的影响。有效的滤波可保护 GNSS 接收器免于灵敏度下降,并提高定位精度。
热稳定性是 LNA 的另一个重要特性。温度变化会影响增益和噪声系数,从而导致信号质量变化。高质量的 LNA 包含温度补偿电路,以保持一致的性能。
总之,低噪声放大器通过以最小的噪声放大微弱信号来增强 GNSS 天线性能。这些设备增强了信号强度,最大限度地减少了干扰,并有助于在各种环境中进行精确的卫星导航。例如,测量员依靠 LNA 在城市和森林地区进行精确定位,而自动驾驶汽车依靠 LNA 来维持复杂城市环境中连续的 GNSS 覆盖。在这两种应用中,LNA 都能提高信号质量,提高可靠性,并在具有挑战性的条件下支持关键的 GNSS 性能。
低噪声放大器
