接收放大器（LNA）增益压缩对SNR有什么影响？

ayuyu · 发表于 2006-5-12 11:13:00

如果LNA的输入有干扰信号，使得LNA增益压缩1dB，那么这时有用信号的SNR将会是怎样变化？是变差1dB吗？
如果放大器增益压缩1dB，其噪声系数变化多少？

Arm720 · 发表于 2006-5-12 12:40:00

个人理解，供参考，我也是刚学。 LNA进入1dB压缩点，有下面的变化。1）输出信号功率 Sout 失真，功率压缩1dB2）输出噪声功率不变 Pnoise = F * KTB （mW） = NF + 10*log(KTB) --> 因为NF系数和放大器增益无关，只与LNA的反射系数相关3）结论就是SNR (dB) = Sout - Poise (dB) 变差1dB吧，分析是这样的，不知实际情况是怎么样的；实践过的大侠可以说说经验。[br]+1 RD币

vlivli · 发表于 2006-5-12 16:20:00

要是干扰造成增益压缩，说明干扰信号很强，这个时候可能已经没增益了（在你自己的工作频率上），SNR变差到什么成都没计算过，感觉远不止一个dB了。

ayuyu · 发表于 2006-5-12 18:49:00

应该说在LNA压缩时噪声系数会有变化，因为晶体管的工作点发生了变化，我们知道，LNA属于线性放大器，其工作点（或工作电流）应改是不变的，晶体管在不同的工作电流时，放大器的噪声系数是不同的，在压缩时管子已经进入非线性区域，管子的电流会随输入信号的变化而变化。有没有方法来测量LNA在压缩时的噪声系数？可否说噪声系数的恶化就是SNR的恶化？[br]+3 RD币

woshi622 · 发表于 2006-5-13 14:10:00

楼主遇到的应该是收发问题吧，TX把LNA推饱和的问题还是比较常见的啊为什么说测不了呢？测的时候在噪声源出来的时候加个3DB偶合器可以么

oxt_2000 · 发表于 2006-5-15 16:48:00

增益压缩1db以后,会有2阶和3阶谐波出来,也会影响SNR

Arm720 · 发表于 2006-5-16 01:14:00

1dB压缩点，我没有详细研究，不过我觉得系统的放大主要取决于你的直流工作点，输入信号较大，你的交流振幅，要么上边被削掉畸变了，或者下边被削掉畸变了。所以：如果你的直流工作点不合适，可能还没有到1dB 压缩点，信号就畸变了（上边或者下边被削掉了。不知对不对？感觉如楼上所说；可不可以这样理解，我们分析谐波的能量，就能对SNR的定量分析。此时信号分解为可以解码的信号和谐波信号(这部分转化成为噪声能量的一部分)[br]+1 RD币

snow99 · 发表于 2006-5-16 09:47:00

好象是讨论一个接收系统的抗阻塞性能, 那就不仅仅是LNA的增益压缩问题, 而且一般LNA不是增益压缩最厉害的一级.这个问题要分开来考虑(1) 在没有干扰情况下的灵敏度(2) FDD系统下发射机工作时的接收系统灵敏度(3) 有干扰情况下的灵敏度各种情况下的灵敏度之差, 就是系统SNR变坏的指标[br]+1 RD币

ayuyu · 发表于 2006-5-16 13:20:00

谢谢大家的讨论！有一点声明一下，LNA输出是有滤波的，谐波和干扰信号在LNA以后被虑掉了，可以不考虑。其实我遇到的情况是前端的双工器对离接收频段最近的发射信号（是宽带信号）的抑制不够。导致LNA有压缩。由于双工器无法更换（空间问题），新的方案是在LNA的的第一级放大管后加滤波。后级选用高压缩点的管子。LNA噪声系数要求保持在0.6dB以下（L band）。期望新加的滤波器不要恶化噪声系数太多。

zyb000 · 发表于 2006-5-16 21:05:00

请问，什么是FDD系统

heaven6 · 发表于 2006-6-2 21:40:00

这是一个接收机阻塞的问题。还要分两种情况讨论。1。干扰与有用信号同频或较近,2.干扰与有用信号很远。对于情况1，此时干扰这么强，SNR肯定是恶化了干扰功率与噪底功率之差，甚至更多，因为还有个放大器饱和的问题。对于情况2，如果不考虑饱和，链路后面的模拟滤波器和数字滤波器会基本把它滤除，对SNR的影响可以忽略，如果考虑饱和，放大器会把信号的峰谷削平，并且会有互调出现，此时对SNR的影响应该是很大的，具体影响多少理论不好计算，只能实测。[br]+3 RD币

ayuyu · 发表于 2006-6-3 12:03:00

谢谢heaven6的分析，我们可以继续探讨这个话题。现在的情况是干扰信号是TX泄漏离开接收信号有100MHz远，接收信号是QAM信号，也就是说是有幅度调制的，当然LNA压缩后SNR会变差，如果是相位调制信号就不会怕压缩，或者影响很小。我有个问题，就是LNA压缩时，大信号和小信号压缩的程度是一样的吗？其实这可以用仪器测量的。[br]+1 RD币

heaven6 · 发表于 2006-6-3 19:00:00

lz说干扰离接收信号有100MHz，说明LNA之前你并没有接滤波器或者TX功率实在太大滤波器抑制还不够。出现了LNA增益压缩1dB这种情况，你可能寄希望于影响很小而可以忽略这个问题。其实从工程上来说你根本就不应该来琢磨压缩对SNR的影响大小，因为这种情况是很严重的设计bug，必须加滤波器来滤除干扰，彻底根除此问题。当然从技术讨论来说还是个很好的问题，这种问题我们都遇到过，但真正很少仔细来思考。我想你的接收链路增益可能有40dB甚至更大。就算后面还有滤波器能把干扰滤除，但大干扰经LNA放大后变得更大，很可能使滤波器都饱和，因为一般SAW滤波器的线性不是很高，IIP3一般也就40多，也可能使后面的放大器饱和。如果滤波器或放大器都饱和了，且不说可能损坏器件，你的接收机肯定是没法工作了。如果只单纯讨论LNA而不考虑后续电路，压缩了1dB时对信号的峰谷削平的时间上比例应该还很小，加之信号是QAM，对LNA对SNR的影响应该不会很大。但对整个链路影响肯定是很大的，因为后面还有增益。 lz既然都说了用仪器测，其实这是最好的方法啊，搞不好我们在这讨论都说错了。顺便说一下，我希望lz实测一下，把试验结果告诉我。呵呵[br]+3 RD币

ayuyu · 发表于 2006-6-4 14:58:00

前面我已经说过我的解决方法，在LNA的第一级放大器后增加滤波器。LNA输出还有陶瓷滤波器。所以不存在后级压缩的问题。其实这些问题都已有方案解决。我想问的是“压缩了1dB时对信号的峰谷削平的时间上比例应该还很小，加之信号是QAM，对LNA对SNR的影响应该不会很大”这个量级是多少? 如何推算？因为现在看来或测量的结果表明，LNA压缩多少dB，SNR的恶化就接近多少dB.[br]+3 RD币

heaven6 · 发表于 2006-6-4 17:51:00

你现在单个样板压缩1dB，量产后肯定会有压缩4，5dB甚至更多的个别情况出现，出现这种情况的话我想不是单靠LNA后的滤波器可以解决的，这不是坚决问题的最佳方案。最好是增加环路器的隔离或者LNA前加滤波器。个人愚见，供参考。[br]+1 RD币

ayuyu · 发表于 2006-6-4 22:58:00

That is the point!Because the room is limited,There is no way to change diplexer,also we can not put one more filter before LNA,otherwise G/T can not meet the requirement.[br]+1 RD币

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