手机接收通道的LNA是干什么用的？

hualinpan · 发表于 2006-8-30 14:50:00

手机接收通道的LNA是干什么用的？
是否是为了校准，即调整LNA的增益值，以补偿不同信道从RF connector 到receiver通道的插损，从而使得不同信道下的RX level=cell power？
困惑很久了，希望达人解答。

criterion · 发表于 2015-8-26 22:21:33

本帖最后由 criterion 于 2015-8-26 22:23 编辑

bluewater 发表于 2006-8-31 14:44
LNA的作用是在降频转换之前对收到的初级信号进行放大，目的是利用这种放大器比次级器件明显优越的低噪声特 ...

『噪声特性是低噪声放大器最重要的指标之一，指的是相对于其输入来讲，该器件的输出信噪比（SNR）在多大程度上得到了改善。』

这句话可能不太对!!

Noise Figure的定义如下 :

理想上SNR当然是越大越好，最好是无限大(表示都没有噪声)，
但实际上不可能没有噪声，
因此所谓Noise Figure，
衡量的是当一个讯号进入一个系统时，其输出讯号的SNR下降多寡，亦即其噪声对系统的危害程度，
示意图如下 :

假设信号经过一组件，其SNR下降1 dB，那么我们可以说，
该组件的Noise Figure为1 dB。
而由下图可知，Noise Figure最小为零，亦即输出信号的SNR完全不变。
同时也由下图可知，信号经过任何组件，
不管是有源还是无源，其SNR都只会变小，再怎样都不会变大，所以Noise Factor最小是1。

因此，若信号经过越多组件，则SNR会下降越多。

而不论是有源还是无源组件，其Noise Figure主要是来自其Insertion Loss。

当然，放大器在启动状态下，只有Gain，没有Insertion Loss，
但即便如此，信号经过放大器，其SNR依旧只会下降，
毕竟如前述所言，信号经过一组件，其SNR再怎样都不可能放大，
因为Noise Figure最小为零，没有负的。

由上图可知，当信号经过一个LNA时，理论上SNR不变，
因为信号与噪声会一起放大，且放大倍数一致。
但由于LNA会有自身的Additive Noise，提升了信号的Noise Floor，故输出信号的SNR会下降。
因此，以RFMD的RF2815为例，其Noise Figure为0.85 dB，
意味着其Additive Noise为0.85 dB，
同时也表示信号经过该LNA，其SNR会下降0.85 dB。

所以再完美的LNA  其讯号经过之后 SNR顶多是不变
再怎样都不会因改善而变大
倘若Noise Figure  指的是组件的输出信噪比（SNR）在多大程度上得到了改善
那么按道理说 Noise Figure应该要无限大
表示讯号经过后 Noise完全消失  SNR无限大
那这样就应该要叫HNA (High Noise Amplifier) 而非LNA
这当然说不通!!

既然讯号经过LNA  其SNR一样会下降
又何以改善灵敏度呢?  我们由下述公式说明 :

因为LNA有Gain  可以稀释后方电路对接收机整体NF的贡献
换言之把接收机整体NF的贡献化简为

LNA Pre-insertion Loss + LNA Noise Figure

这两项而已

当然 ASM, SAW Filter, 走线的Insertion Loss越小越好
因为第一级的NF  也就是LNA Pre-insertion Loss  影响最大

所以应该这样讲  接收讯号从天线一直到Baseband
其SNR只会下降组件经过越多  下降越多
LNA的用意是让你接收讯号整体的SNR 下降少一些

例如 :
不加LNA : SNR下降 10 dB
加了LNA : SNR下降 5 dB

从下降10 dB  变成下降5 dB  那等同于提升5 dB  进而提升灵敏度

tangjiayue · 发表于 2006-8-30 14:55:00

LNA：Low Noise Amplifier
因为到天线的RF信号只有-100dBm ，信号幅度很小，不能做ADC，ADC电压范围一般为3V，所以要把RF信号放大，但不能加进很多的噪声，一般LNA的噪声图为2~3DB，所以叫低噪声放大。[br]+3 RD币

seymour · 发表于 2006-8-30 15:33:00

楼上的说了！基本同意。btw，噪声图是噪声系数吗？
还有LNA增益值的调整是AGC系统所决定的，但是我不认为是为了补偿不同信道从RF connector 到receiver通道的插损，而是为了使手机无论是利基站远或近，LNA都可以正常把接收信号放大到mixer所的需level.请拍砖。[em14]

hualinpan · 发表于 2006-8-30 17:56:00

感谢tangjiayue，seymour的关注哦。

LNA的作用原来是为了给mixer做准备，顺便问一下，RX level指的是哪个信号的大小呢？LNA之前的吗？

danielding · 发表于 2006-8-30 23:47:00

LNA也不是精确的调整接收的信号强度,只是分不同的增益,把接收的信号调整到一个大概的范围,后面在由接收机的AGC相对精确的调整信号强度，这样到达RFR信号强度基本上大小变化不大符合RFR的要求，LNA也要分温度，信道的增益校准，新手，欢迎拍砖，谢谢[br]+3 RD币

bluewater · 发表于 2006-8-31 14:44:00

LNA的作用是在降频转换之前对收到的初级信号进行放大，目的是利用这种放大器比次级器件明显优越的低噪声特性，增加初级信号的强度。噪声特性是低噪声放大器最重要的指标之一，指的是相对于其输入来讲，该器件的输出信噪比（SNR）在多大程度上得到了改善。另一个指标是增益，一个高增益的低噪声放大器为其后的信号处理阶段的降噪可以打下良好基础。但增益并非越大越好，系统的整体线性将随着增益变大而变差。

mickwu · 发表于 2006-9-2 21:43:00

基本同意2楼的朋友
把RF信号放大，降低噪声系数，提高足够的线性度。

cylbailey · 发表于 2006-9-3 15:15:00

Low noise amplifier, 在保证Noise figure的情况下,放大信号到满足后级mixer的幅度. 因为第一级的noise figure对chain的影响最大, 所以要首先保证low NF.

岩燕芳菲 · 发表于 2015-8-27 15:15:01

criterion 发表于 2015-8-26 22:21
『噪声特性是低噪声放大器最重要的指标之一，指的是相对于其输入来讲，该器件的输出信噪比（SNR）在 ...

思路清晰，有理有据！

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