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外加LNA对零中频接收机性能影响
资料介绍
在手机射频中,最常额外添加LNA的RF应用,应该莫过于讯号极为微弱的GPS,如下图[18]:
然而随着手机射频越来越复杂,其他RF应用,也开始出现额外添加LNA的需求,如下图[9]。故本文件将探讨外加LNA,对于接收机性能的影响
Noise figure所谓灵敏度,指的是在SNR能接受的情况下,其接收机能接收到的最小讯号[17
其公式如下理想上SNR当然是越大越好,最好是无限大(表示都没有噪声),但实际上不可能没有噪声,因此所谓 Noise figure,衡量的是当一个讯号进入一个系统时,其输出讯号的SNR下降多寡,亦即其噪声对系统的危害程度,示意图如下[7]
假设信号经过一组件,其SNR下降1dB,那么我们可以说,该组件的 Noise Figure为1dB
而由下图可知,Noise Figure最小为零,亦即输出信号的SNR完全不变。同时也由下图可知,信号经过任何组件,不管是有源还是无源,其SNR都只会变小,再怎样都不会变大,所以 Noise factor最小是114]
因此,若信号经过越多组件,则SNR会下降越多
当然,放大器在启动状态下,只有Gain,没有 Insertion loss,但即便如此,信号经过放大器,其SNR依旧只会下降,毕竟如前述所言,信号经过一组件,其SNR再怎样都不可能放大,因为 Noise Figure最小为零,没有负的。
由上图可知,当信号经过一个LNA时,理论上SNR不变,因为信号与噪声会起放大,且放大倍数一致。但由于LNA会有自身的 Additive Noise3],提升了信号的 Noise floor,故输出信号的SNR会下降。因此,以RFMD的RF2815为例其 Noise Figure为0.85dB,意味着其 Additive Noise为0.85dB,同时也表示信号经过该LNA,其SNR会下降085dB[16]
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外加LNA对零中频接收机性能之影响.pdf | 12M |
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