
在无线通信和传感系统中,低噪声放大器(LNA)是关键组件之一,通常需要在较高信号电平下进行弱接收信号,以便实现最佳解调、数字化、驱动其他电路或进行测量。影响低噪声放大器(LNA)的核心指标主要有噪声系数、增益、工作带宽、线性度、输入/输出匹配、功耗等,今天我们来说说低噪声放大器的指标之线性度。
线性度是衡量低噪声放大器(LNA)在放大信号时,输出信号与输入信号保持线性关系的能力。理想低噪声放大器(LNA)的输出幅度与输入幅度成正比,但实际器件存在非线性特性,会导致信号失真(如产生谐波、互调产物),尤其在接收端存在强干扰信号时,非线性失真会严重影响有用信号的解调。
高增益低噪声放大器,增益 40 dB,NF 1.5 dB,P1dB 15 dBm, 1.2 GHz ~ 1.4 GHz,SMA

射频领域常用的线性度指标包括:
1dB压缩点(P):指低噪声放大器(LNA)的增益相比小信号增益下降1dB时的输入功率或输出功率。P越大,说明低噪声放大器(LNA)在大信号下的线性特性越好,抗过载能力越强。普通LNA的P通常在-20dBm~-10dBm之间,强抗干扰场景需更高。
三阶交调点(IP3):包括输入三阶交调点(IIP3)和输出三阶交调点(OIP3),用于衡量低噪声放大器(LNA)对互调失真的抑制能力。当两个相近频率的干扰信号(f1、f2)输入低噪声放大器(LNA)时,会产生2f1-f2、2f2-f1等三阶互调产物,若这些产物落入有用信号频段,会造成严重干扰。IP3越高,三阶互调产物的幅度越低,线性度越好。
同时低噪声放大器(LNA)的指标并非独立存在,而是存在相互制约的权衡关系,如提升线性度(增大偏置)会增加功耗,反之则降低。