خوش آمدید

جستجو

تبلیغات





مقدمه ای بر تقویت کننده های LNA

    مقدمه

    در دهه های اخیر تکنولوژی های مخابراتی رشد فوق العاده ای داشته اند، سرعت بالای پیشرفت در مخابرات بی سیم، دسترسی به شبکه ی جهانی اینترنت و هم چنین افزایش نیاز و تقاضای انتقال اطلاعات با سرعت بالا این هشدار را می دهد که برای دستیابی به تکنولوژی های مخابراتی نسل بعد باید گام هایی بزرگ و سریع برداشته شود. نقش مخابرات بی سیم در این میان برجسته خواهد بود. تلفن های بی سیم، پی جرها، شبکه های بی سیم محلی و ابزارهای انتقال ا طلاعات در فواصل کوتاه به وسیله تکنولوژی هایی نظیر بلوتوث،RF  سیستم های باند وسیع همگی نمونه هایی از وسایل ارتبا طی بی سیم قابل حمل هستند. امروزه طراحان به منظور بر آورده کردن مقاصد تجاری چون هزینه پایین و  پشتیبانی کردن چندین استاندارد برای وسایل با مصرف توان کم، مجبور به توسعه سبک و روشی هستند که امکان طراحی ابزارهایی نظیر آنچه اشاره شد وجود داشته باشد.

    سيستم های مخابراتی

    سیستم های ارتباط رادیویی از جو یا فضای آزاد به عنوان محیط انتقال اطلاعات استفاده می کنند این سیستم ها برای برقراری ارتباط رادیویی از امواج بلند گرفته تا امواج میلیمتری استفاده می کنند. در هر صورت برای امواج رادیویی وجود یک گیرنده و فرستنده برای تولید و انتشار امواج و دریافت و تفکیک آن ضروری است. گیرنده ها و فرستنده ها ساختار های تقریبا مشابهی دارند، بخش گیرنده از فیلتر ها، آنتن مدولاتور، میکسر و تقویت کننده تشکیل می شود. در گیرنده تقویت کننده های مختلفی از جمله تقویت کننده های باند میانی و یا تقویت کننده های قدرت وجود دارند اما در میان همه آن ها تقویت کننده های کم نویز از اهمیت بالایی در طراحی برخوردار بوده و دقتی مضاعف را در زمان طراحی می طلبند. این تقویت کننده در واقع ابتدایی ترین بخش گیرنده بعد از آنتن است. سیگنال دریافتی از آنتن بدلیل عبور از کانال مخابراتی دامنه آن به شدت افت پیدا کرده و نویز آن تا حد زیادی افزایش می یابد، از این رو تقویت کننده کم نویز باید بهره بالا ومناسب به بقه بعد SNR عدد نویز کمی داشته باشد تا بتواند سیگنال دریافتی از آنتن را تقویت کند و به طبقه بعد تحویل دهد. باند فرکانسی انتخابی در این مقاله باند وسیع در نظر گرفته می شود که دلیل آن را می توان در نرخ بالای ارسال و دریافت ا طلاعات، علیرغم مصرف انرژی بسیار پایین دانست.

    تعريف يک سيستم باند وسيع

    اگر حاصل تقسیم تفاضل بزرگترین فرکانس سیستم ارتبا ی از کوچکترین فرکانس سیستم ارتبا طی بر فرکانس میانی سیستم مورد بررسی بزرگتر از 25 درصد باشد و یا اگر پهنای باند کلی سیستم بدون توجه به زیر باند بزرگتر از 0.5 گیگاهرتز باشد سیستم فوق تحت عنوان باند وسیع یاد می شود.

     تعريف سازمان تنظيم ارتباطات مخابراتی

    اگر حاصل تقسیم تفاضل بزرگترین فرکانس سیستم ارتباطی از کوچکترین فرکانس سیستم ارتبا طی بر فرکانس میانی سیستم مورد بررسی بزرگتر از 21 درصد باشد و یا اگر پهنای باند کلی سیستم بدون توجه به زیر باند بزرگتر از 1.5 گیگا هرتز باشد سیستم فوق تحت عنوان باند وسیع یاد می شود.تقویت کننده کم نویز دومین بخش یک گیرنده مخابراتی بعد از آنتن می باشد، با توجه به این که دامنه سیگنال دریافتی در یک گیرنده مخابراتی در حدود میلی یا حتی نانو ولت است بنابر این یک تقویت کننده کم نویز باید اولا دارای یک بهره توان بسیار بالا جهت تقویت سیگنال ناچیز دریافتی باشد ثانیا نویزی که به سیگنال اضافه می کند محدود و اندک باشد. دو نکته مهم در این خصوص وجود دارد :

    1- برای دریافت حداکثر توان در خروجی یک تقویت کننده کم نویز باید تطبیق امپدانس در ورودی و خروجی تقویت کننده بریرار باشد.

    2-هم چنین مطابق قانون فریز عدد نویز یک تقویت کننده کم نویز به بهره توان آن تقویت کننده وابسته است بنابراین تطبیق امپدانس کامل می تواند عدد نویز را نیز کاهش دهد.

    روش های مختلفی برای ایجاد تطبیق امپدانس در ورودی تقویت کننده کم نویز به کار گرفته می شود که هر کدام از آن ها معایب و مزایای خاص خود را دارند در زیر به مهمترین آن ها اشاره میشود:

    1. ختم شدگی مقاومتی

    2. تقویت کننده گیت مشترک در ورودی

    3. بکار گیری سلف در سورس طبقه ورودی

    4. فیدبک موازی

    برسی اجمالی مقاله(1)

     RF ها دارای هزینه ی پایین و یکپارچگی بالا و مداربندی ماکروویو روز به روز در استفاده ی مناسب از  تجهیزات قابل حمل و بی سیم اهمیت بیش تری پیدا می کنند. شبکه ی سلولی موبایل، شبکه ی محلی بی سیم (WLAN) و تلفن های بی سیم به بخشی از زندگی روزمره مان تبدیل شده اند. حساسیت مدار دریافت کننده در بازه ای قابل اهمیت است که شبکه ی بی سیم بر روی آن می تواند عمل کند. میزان حساسیت دریافت کننده به مولفه های آن مانند آمپلی فایر نویز پایین فیلتر،  میکسر و مبدل آنالوگ به دیجیتال بستگی دارد. حساسیت دریافت کننده در اصل وابسته به آمپلی فایر نویز پایین (LNA) است زیرا مرحله ی اول دریافت کننده محسوب می شود. رابط میان آنتن و LNA مساله ی قابل توجهی  است که طراحان آنالوگ و مهندسان مایکروویو را از هم جدا می کند (2). شکل 1 نشان دهنده ی توزیع باند دریافتی مربوط به استانداردهای ارتباطی بی سیم جریان است که در بازه ی 2.3  GHz تا 6 GHz قرار دارد. وظیفه ی اصلی LNA تقویت سیگنال دریافت شده از آنتن است و در همان زمان باید نویز را کاهش دهد تا آن را برای مراحل بعدی آماده کند. طرح LNA مساله ی قابل توجهی به شمار می آید زیرا دارای الزامات همزمان برای بهره ی بالا، عدد نویز پایین، جفت شدن خوب ورودی و خروجی و پایداری مطلق در کم ترین جریان ممکن  است که از تقویت کننده به دست می آید.


    این مطلب تا کنون 7 بار بازدید شده است.
    منبع
    برچسب ها : کننده ,تقویت ,نویز ,باند ,سیستم ,دریافت ,تقویت کننده ,دریافت کننده ,باند وسیع ,سیستم ارتبا ,نویز باید ,مورد بررسی بزرگتر ,حساسیت دریافت کننده ,کوچکترین سیستم ارتبا ,تفاضل بزرگترین سیستم ,
    مقدمه ای بر تقویت کننده های LNA

تبلیغات


    محل نمایش تبلیغات شما

پربازدیدترین مطالب

آمار

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

آخرین کلمات جستجو شده