Що таке PA / LNA?

Я побачив порівняння двох подібних модулів радіоприймача. Вони використовували той самий ІС, але один мав більший діапазон завдяки включенню "PA / LNA", який, наскільки я розумію, є абревіатурою до "Amp Power / Amp".

• Що таке PA / LNA?
• Як PA / LNA працює на збільшення діапазону радіочастот?
• Чи ПА та МШП зазвичай використовуються разом?

(оновлення) Модуль з більшим діапазоном має цей ІС, який включає функціональність PA та LNA: SE2431L 2,4 ГГц ZigBee / 802.15.4 Передній модуль

• PA: (підсилювач потужності) посилюється при передачі.
• LNA: (підсилювач низького рівня шуму) посилюється під час прийому.
• обидва сидять між схемою та антеною.
• для дуплексного сигналу пасивний дуплексер зміщується між двома на Rx / Tx.

PA означає розсилювач потужності, в цьому випадку радіочастотний або мікрохвильовий підсилювач, що використовується для передачі сигналу. LNA розшифровується як підсилювач низького рівня шуму, зазвичай використовується для високочастотних смуг або мікрохвильових сигналів як чутливий приймач сигналу. ПТ та МНК не завжди поєднуються. Це залежить від програми. Я знайшов цю статтю в Інтернеті, яка охоплює основні деталі.

Розуміння основ підсилювачів з низьким рівнем шуму та потужності в бездротових конструкціях Білла Швебера за
допомогою електронних продуктів
2013-10-24

1) У бездротовій конструкції два компоненти є критичними інтерфейсами між антеною та електронними схемами, малошумовим підсилювачем (LNA) та підсилювачем потужності (PA). Однак на цьому їх спільність закінчується. Хоча в обох принципи дуже прості функціональні блок-схеми та ролі, вони мають дуже різні завдання, пріоритети та параметри продуктивності.

2) LNA функціонує у світі невідомих . Як "передній кінець" приймального каналу, він повинен захоплювати і посилювати сигнал низької напруги низької потужності, а також пов'язаний з ним випадковий шум, який антена подає йому, в межах пропускної здатності. У теорії сигналів це називається невідомим сигналом / невідомим шумом, найскладнішим з усіх проблем обробки сигналів.

3) Навпаки, ПА приймає відносно сильний сигнал із схеми, з дуже високим SNR, і повинен "просто" підвищити свою потужність. Відомі всі загальні фактори щодо сигналу, такі як амплітуда, модуляція, форма, робочий цикл тощо. Це відомий квадрант сигналу / відомий шум карти обробки сигналів, і найпростіший в управлінні. Незважаючи на таку очевидну просту функціональну ситуацію, ПТ також має проблеми з ефективністю.

4) У дуплексних (двонаправлених) системах ЛНА та ПА зазвичай не підключаються безпосередньо до антени, а замість цього переходять до дуплекс-пасивного компонента. Дуплекспер використовує поетапне та зсувне фазове управління для керування вихідною потужністю ПА до антени, одночасно блокуючи її від входу МШУ, щоб уникнути перевантаження та насичення чутливого входу МШУ.

PA і LNA будуть знаходитись на протилежних кінцях радіочастотного зв'язку - і в дуплексному зв`язку роль перемикається залежно від напрямку сигналу. Два компоненти (разом з 2 антенами) проходять довгий шлях визначення бюджету зв'язку, це впливає на поєднання діапазону передачі та швидкості передачі.

На кінці прийому для заданої схеми модуляції та прийнятної швидкості помилок знадобиться певне співвідношення потужності сигналу до потужності шуму. Потужність сигналу визначається потужністю передачі (від ПА), посиленням антени та втратами передачі. Однак більша потужність є дорогою як у складі компонентів, так і в постачанні (ПА зазвичай набагато менше 50% ефективності).

LNA підсилює як шуканий сигнал, так і тепловий шум на вході LNA, плюс трохи більше шуму. Для гарної МРТ це буде близько 1 дБ додаткового теплового шуму. LNA також повинна бути лінійною, щоб уникнути спотворень, спричинених небажаними (часто сильними) сигналами, які можна відфільтрувати пізніше в ланцюзі прийому.

Хороший LNA - це перше, на що потрібно вкласти гроші, це купує у вас 1-2 дБ досить легко. Потім хороші антени, потім нарешті більш потужний ПА. Також є багато дрібних деталей - ці два компоненти самостійно не можуть врятувати поганий дизайн.

Намагаючись зрозуміти ПА / МШУ, ви також можете зрозуміти, як вони пов'язані з дуплекссерами. Однак мені було дивно бачити, як важко знайти просту для розуміння діаграму основної duplexer, яка показує як сигнальні, так і схематичні властивості. Звичайно, зараз вам навіть не потрібні дуплексери, оскільки існують різні рішення, як це часто використовується у приймачах базової смуги мобільних телефонів.

У зв'язку з цим одна описова картина, яку я знайшов, це ця патентна.

і з сайту YateBTS .

Також зауважте, що, вільно кажучи, дуплекспер використовується для TX і RX на одній антені, але (часто) не з однаковою частотою, тоді як діплекспер використовується як TX або RX на одній антені, але (часто) на різні частоти.