PA / LNA nedir?

Benzer iki radyo alıcısı modülünün karşılaştırmasını gördüm. Aynı IC'yi kullandılar, ancak "Power Amp / Low Noise Amp" kısaltması olarak anladığım bir "PA / LNA" nın dahil edilmesi nedeniyle biri daha geniş bir aralığa sahipti.

• PA / LNA nedir?
• PA / LNA, RF aralığını artırmak için nasıl çalışır?
• PA ve LNA tipik olarak birlikte mi kullanılıyor?

(güncelleme) Daha geniş menzilli modül, PA ve LNA işlevlerini içeren bu IC'ye sahiptir: SE2431L 2.4 GHz ZigBee / 802.15.4 Ön Uç Modülü

• PA: (güç amplifikatörü) iletim sırasında yükselir.
• LNA: (düşük gürültülü amp) alım sırasında yükselir.
• her ikisi de devre ve anten arasında oturur.
• duplekslenmiş sinyal için pasif dupleksleyici, Rx / Tx üzerindeki ikisi arasında geçiş yapar.

PA güç amplifikatörü anlamına gelir, bu durumda bir sinyalin iletimi için kullanılan bir RF veya mikrodalga amplifikatörü. LNA, normalde yüksek RF bantları veya mikrodalga sinyalleri için hassas sinyal alıcısı olarak kullanılan düşük gürültülü amplifikatör anlamına gelir. PA'lar ve LNA'lar her zaman birleştirilmez. Uygulamaya bağlıdır. Bu makaleyi web'de temel detayları kapsayan buldum .

Kablosuz Ürünlerde Düşük Gürültülü ve Güç Amplifikatörlerinin Temel Kavramlarını Anlayan
Elektronik Ürünlerin Katkısı Bill Schweber
2013-10-24

1) Kablosuz tasarımda, iki bileşen anten ve elektronik devreler, düşük gürültülü amplifikatör (LNA) ve güç amplifikatörü (PA) arasındaki kritik arabirimlerdir. Ancak, ortaklıkları burada sona eriyor. Her ikisinin de prensip olarak çok basit fonksiyonel blok diyagramları ve rolleri olmasına rağmen, çok farklı zorlukları, öncelikleri ve performans parametreleri vardır.

2) LNA bilinmeyenlerin dünyasında işlev görür . Alıcı kanalının "ön ucu" olarak, ilgili bant genişliği dahilinde çok düşük güçlü, düşük voltajlı bir sinyalin yanı sıra antenin kendisine eşlik ettiği rasgele gürültüyü yakalamalı ve yükseltmelidir. Sinyal teorisinde buna bilinmeyen sinyal / bilinmeyen gürültü zorluğu denir, tüm sinyal işleme zorluklarının en zoru.

3) Buna karşılık, PA , devreden, çok yüksek SNR ile nispeten güçlü bir sinyal alır ve gücünü "sadece" arttırmalıdır. Genlik, modülasyon, şekil, görev döngüsü ve daha fazlası gibi sinyalle ilgili tüm genel faktörler bilinmektedir. Bu, sinyal işleme haritasının bilinen sinyal / bilinen gürültü çeyreği ve yönetilmesi en kolay olanıdır. Bu belirgin basit fonksiyonel duruma rağmen, PA'nın performans zorlukları da vardır.

4) Dubleks (çift yönlü) sistemlerde, LNA ve PA genellikle antene doğrudan bağlanmaz, bunun yerine pasif bir bileşen olan bir dupleksleyiciye gider. Dupleksleyici, hassas LNA girişinin aşırı yüklenmesini ve doygunluğunu önlemek için PA'nın çıkış gücünü LNA girişinden bloke ederken antene yönlendirmek için fazlama ve faz kaydırma kullanır.

PA ve LNA bir RF bağlantısının zıt uçlarında olacaktır - ve bir dubleks bağlantıda rol sinyalin yönüne bağlı olarak değişir. İki bileşen (2 antenle birlikte) bağlantı bütçesini belirlemek için uzun bir yol yapar, bu iletim aralığı ve bit hızı kombinasyonunu etkiler.

Alma sonunda, belirli bir modülasyon şeması ve kabul edilebilir hata oranı için, sinyal gücünün gürültü gücüne belirli bir oranına ihtiyacınız olacaktır. Sinyal gücü iletim gücü (PA'dan), anten kazancı ve iletim kaybı ile belirlenir. Bununla birlikte, hem bileşenler hem de tedarikte daha fazla güç pahalıdır (PA genellikle% 50'den daha az verimlidir).

LNA hem istenen sinyali hem de LNA girişindeki termal gürültüyü ve biraz daha fazla gürültüyü güçlendirir. İyi bir LNA için, bu yaklaşık 1dB ekstra termal gürültü olacaktır. LNA'nın ayrıca, daha sonra alıcı zincirde filtrelenebilen istenmeyen (genellikle güçlü) sinyallerin neden olduğu bozulmayı önlemek için doğrusal olması gerekir.

İyi bir LNA yatırım yapılacak ilk şey, bu size 1-2 dB'yi oldukça kolay satın alıyor. Sonra iyi antenler, daha sonra daha güçlü bir PA. Ayrıca katkıda bulunan çok sayıda küçük detay var - bu iki bileşen kendi başına kötü bir tasarımı kurtaramaz.

PA / LNA'yı anlamaya çalışırken, bunların dupleksleyicilerle nasıl ilişkili olduğunu da anlamak isteyebilirsiniz. Bununla birlikte, duplexerhem sinyal hem de şematik özellikleri gösteren bir temelin anlaşılması kolay bir diyagramı bulmanın ne kadar zor olduğunu görmek benim için şaşırtıcıydı . Tabii ki günümüzde cep telefonu temel bant alıcı-vericilerinde sıkça kullanılan farklı çözümler olduğu için dupleksleyicilere bile ihtiyacınız yok.

Bu bağlamda, bulduğum tanımlayıcı bir resim, bu bir patentten.

ve YateBTS sitesinden.

Ayrıca, gevşek bir şekilde, bir dupleksleyicinin aynı anten üzerindeki TX ve RX için kullanıldığını, ancak (genellikle) aynı frekansta kullanılmadığını, ancak bir dipleksleyicinin aynı anten üzerinde TX veya RX olarak, ancak (genellikle) farklı frekanslar.