射頻與微波

低雜訊放大器(LNA)

低雜訊放大器是微弱接收訊號最先遇到的元件——它的任務是把訊號放大,同時盡可能少添加自身的雜訊。想像一位抄寫員轉述幾乎聽不見的低語:笨拙的人會加上咳嗽與翻紙聲,把訊息淹沒;謹慎的人卻能乾淨地捕捉那段低語,再大聲說出來。由於弗里斯公式讓最前端那一級決定整台接收機的雜訊底限,LNA 的設計便以雜訊指數為先,必要時不惜犧牲一些增益或線性度。

設計 LNA 的精髓在於三方拉鋸:你想同時兼得低雜訊指數、適當增益(15~25 dB)與良好的輸入匹配——但能給出最低雜訊的阻抗,通常並不等於能給出完美 50 歐姆匹配的阻抗。射頻設計者會運用如電感性源極退化(inductive source degeneration)等技巧,把這兩個最佳點往一起拉近。LNA 坐落於每支手機、GPS 接收器、電波望遠鏡與衛星地面站的天線之後。

最低雜訊匹配與最低反射(50 歐姆)匹配之間存在本質衝突;給出最低雜訊指數的輸入阻抗(Γ_opt)幾乎不會等於共軛匹配,因此 LNA 設計本就是一種刻意的折衷。

又稱
LNA前置放大器低噪放