关于LNA的疑问 [复制链接]

为了准备EME系统，昨天做了个LNA，参照yu1aw的ATF54143 2M LNA来做，为配合零件情况作了些修改，实际测试和资料给出的比较接近，但关于NF的问题有些困惑。
1 工作电流不同，增益有较大差别，10mA时，增益只有7-8dB，但为接收机增加的噪声很小。100mA时，增益有22-23dB，但为接收机带来的噪声明显增加很多。（没法量化来表述）。
2 增益，电流，噪声这几个因数，如何选取较为合适的点？是否取资料中60mA，电压3V，噪声就是NF=0.3x dB？？
3 业余条件下如何测量噪声系数?

未做过LNA，请教各位大大！

张老师：
1 电流大了，管子自身的噪声无可避免地会增大。因而增益和噪声之间需要取舍，选择合适的平衡点；
2 datasheet会给出不同偏置下的NFmin，这是按照最小噪声匹配能获得的最低噪声系数。我看您这个0.3xdB NF是YU1AW给出的，那么应该是对搭好电路进行实测的NF；
3 业余情况下有个校准过的噪声源和频谱也能测量噪声系数。但是要获取噪声源的ENR比较麻烦，需要有已知噪声标准作为参考（即然有已知ENR的噪声源不妨直接拿来测量LNA的NF了）；
4 考虑到目标的噪声系数很低，只有1dB以下，故连接器要选优良的。假若连接器引入了0.5dB的损耗，这0.5dB会加入系统的总噪声系数中。这样的惩罚对于LNA来说可能是致命的。

在《高频电路设计与制作》一书中看到过作者这么一段话”在高频功率放大器中为使增益最大化而求取阻抗匹配叫功率匹配。不过处于功率匹配状态下将使S/N降低，而导致NF(噪声系数）恶化....高频小信号放大器是舍弃增益求最小NF的噪声匹配来做的电路“

100ma!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!这么大的电流？

看陈老提出电流的疑问，又仔细看了下原贴。YU1AW在60mA的偏置下能获得27dB的最大增益，但是7KW实测在100mA偏置下有23dB，似乎电路哪里没调对。不知前后匹配电路是否来回仔细调过？
又想起来一个问题，YU1AW的数据是实测的还是仿真的？

我明天仔细的做个测试，我将结果贴上来，让大家给的意见。

实测LNA的参数。
使用仪器；
1 爱德曼TR4171 频谱仪
2 安立555综测
3 TS-790A全模机
4 30dB衰减器机附件电缆等
5 电脑接LINK 3 外置声卡。
6 WSTJ软件。

先调整电流参数到60mA和10mA两档，测试增益，在60mA时增益29dB，10mA时25dB。但接入接收机测试时，底噪60mA要比10mA大4dB。
水平线是用直通电缆测试的轨迹，两一条是LNA的幅频特性，用marker直接读出增益，水平线电平约-50dBm。
噪声因电流减少而降低了4dB，但增益也下降了4dB

下面开始用接收机对比测试接放大器和不接放大器时接收机收到的信号在WSJT软件上和听感的差别（今天懒，没接上综测测S/N比）。放大器工作在10mA,增益为25dB。WSJT软件的增益在有无LNA的两种情况下分别调节，使无输入信号时右下角电平指示为0dB。
综测输出144.1215MHZ cw信号，接收机置于USB模式，144.120MHZ，由于信号源输出的最低电平为-133dBm，故增加一个30dB衰减器，将低限扩展到-163dBm。
测试电平：
第一组：-160dbm，
在瀑布图中，信号在1280HZ附近出现。在有无放大器的两种情况下都听不到声音，但用放大器看到了信号。

上面的图是裸机，下面是带放大器，后面的帖子类同。请注意，每张图的顶部信号条对应该楼层的信号值，下半段不用看。

第二组：-155dBm
上边的图是裸机测试图，听不到声音，下面的图是带放大器，声音若有若无。

第3组：-150dBm。

裸机还是听不到声音，带放大器则能确认听到声音。

第4组：-145dBm。

裸机声音若有若无，
带放大器则更清晰了。

第4组，-140dBm。
裸机能收到声音了，右下角升了1dB，带放大器的感觉声音比噪声大，能压住噪声了，右下角电平也升了1dB.

第5组，-135dBm。


裸机能确认较清晰听到声音，右下角电平升了3dB，带放大器的声音很清晰了，右下角电平升了1dB。

第6组：-130dBm。
裸机声音很清晰了，电平升了6dB，带放大器的声音更清晰，电平大了4dB。

利用WSJT软件分析系统的底噪，有个有趣的现象，就是放大器的输入端，在接上假负载和开路两种情况下，底噪声是不同的，开路比接上负载低2-3dB。
裸接收机也是一样，天线端接假负载时噪声比开路高2-3dB。
这个该如何解析？？

刺猬:看陈老提出电流的疑问，又仔细看了下原贴。YU1AW在60mA的偏置下能获得27dB的最大增益，但是7KW实测在100mA偏置下有23dB，似乎电路哪里没调对。不知前后匹配电路是否来回仔细调过？
又想起来一个 .. (2012-07-29 20:09) 

后来仔细调节了输入段的谐振和耦合两个电容，取得增益和幅频特性较好的图形。60mA下可以达到约29dB的增益，10mA下是25dB。

千瓦哥，有没有空板扔几张张过来，这几天正准备动手呢

大佬，换个更好的声卡，信噪比可能又会有几个dB的改善

BG0GE:千瓦哥，有没有空板扔几张张过来，这几天正准备动手呢 (2012-07-31 23:09) 

用电工胶布贴覆铜板腐蚀做的，电路太简单，没必要出去做。