Penguat derau rendah (LNA), frekuensi 9K~1GHz, penguatan 30dB, angka derau (NF) 2dB

Penguat derau rendah merupakan komponen kunci dalam sistem RF/gelombang mikro, yang utamanya digunakan untuk memperkuat sinyal lemah sekaligus meminimalkan derau tambahan. Fungsi inti dan skenario aplikasinya adalah sebagai berikut:

Fungsi Inti:

1. Penguatan sinyal
Meningkatkan amplitudo sinyal lemah yang diterima oleh antena atau sensor untuk memastikan pemrosesan yang efektif oleh sirkuit selanjutnya seperti mixer dan ADC.
2. Peredam kebisingan
Dengan mengoptimalkan desain dan menggunakan material dengan tingkat kebisingan rendah, angka kebisingan (NF) yang dihasilkan sendiri dapat dikendalikan dalam kisaran 0,5-3 dB (NF penguat ideal = 0 dB).

Skenario Aplikasi:

1. Sistem radar
Pada radar militer (seperti radar kendali tembakan udara) dan radar sipil (seperti radar gelombang milimeter otomotif), LNA digunakan untuk memperkuat sinyal gema yang lemah (rasio sinyal terhadap derau (SNR < 0 dB) yang dipantulkan oleh target. Saat melewati tautan amplifikasi dengan NF < 2 dB, radar dapat mengenali target dengan RCS (penampang lintang radar) yang lebih jauh atau lebih rendah.
2. Sistem komunikasi nirkabel
Penguat derau rendah merupakan komponen inti dari stasiun pangkalan 5G/6G, komunikasi satelit, dan tautan penerima terminal seluler. Penguat ini bertanggung jawab atas amplifikasi derau rendah (NF < 1,5 dB) sinyal RF lemah (hingga -120 dBm) yang ditangkap antena sebelum demodulasi sinyal, sehingga meningkatkan sensitivitas penerimaan sistem secara signifikan. Sebagai contoh, pada pita frekuensi gelombang milimeter (24 - 100 GHz), LNA dapat mengompensasi kehilangan jalur hingga 20 dB, sehingga memastikan stabilitas transmisi data berkecepatan tinggi.
3. Instrumen pengujian presisi tinggi
Pada perangkat seperti penganalisis spektrum dan penganalisis jaringan vektor (VNA), LNA secara langsung menentukan kinerja derau dan rentang dinamis instrumen. LNA dapat meningkatkan sensitivitas instrumen dengan memperkuat sinyal terukur level nV ke rentang kuantisasi efektif ADC (misalnya, 1Vpp). Sementara itu, koefisien derau ultra-rendah (NF < 3 dB) dapat secara efektif mengurangi ketidakpastian pengukuran dan meminimalkan kesalahan pengukuran.
4. Memperluas area aplikasi
Astronomi radio: Teleskop FAST mengandalkan LNA berpendingin helium cair (NF ≈ 0,1dB) untuk menangkap garis spektrum 21 cm di alam semesta.
Komputasi kuantum: Memperkuat sinyal level μV (4 - 8GHz) dari qubit superkonduktor memerlukan kinerja kebisingan yang mendekati batas kuantum.
Pencitraan medis: Peralatan MRI meningkatkan sinyal resonansi magnetik nuklir tingkat μV melalui LNA non-magnetik, dengan peningkatan rasio sinyal terhadap derau lebih dari 10dB.

Qualwave Inc. menyediakan penguat kebisingan rendah mulai dari 9kHz hingga 260GHz, dengan angka kebisingan serendah 0,8dB.
Model QLA-9K-1000-30-20, yang dirancang khusus untuk penelitian ilmiah dan aplikasi komunikasi, mencapai keseimbangan kinerja yang sangat baik antara penguatan 30 dB dan angka derau 2 dB dalam pita frekuensi 9 kHz~1 GHz.