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Schaltbare/Abstimmbare Anpassung eines rauscharmen Vorverstaerkers zwischen Rauschzahl- oder Linearitaetsoptimum

IP.com Disclosure Number: IPCOM000021624D
Original Publication Date: 2004-Feb-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Feb-25
Document File: 2 page(s) / 89K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Ein rauscharmer Vorverstaerker (Low Noise Amplifier, LNA), der sich adaptiv fuer unterschiedliche Anforderungen auf ein Rauschzahl- oder Linearitaetsoptimum einstellen laesst, soll im Folgenden vorgestellt werden. Ein LNA wird in der Regel in der Empfaengerstrecke nach einem Vorselektionsfilter platziert. Der LNA soll schwache Signale verstaerken, aber gleichzeitig moeglichst wenig Rauschen hinzufuegen, um den geforderten Signal-zu-Rauschabstand (Signal-to-Noise Ratio, SNR) zu gewaehrleisten. Der LNA traegt dabei zu grossen Teilen zur Empfindlichkeit und zum Dynamikbereich des gesamten Empfaengers bei. Bei relativ starken Signalen fuegt der LNA dem Empfangssignal jedoch unerwuenschte Intermodulationsprodukte hinzu. Beim Design beispielsweise von schnurlosen Kommunikationsempfaengern werden gegeneinander konkurrierende Anforderungen gestellt. So soll der LNA eine hohe Verstaerkung aufweisen bei kleiner Rauschzahl, guter Eingangs- und Ausgangsanpassung sowie geringem Stromverbrauch. Neuere Telekommunikationsstandards haben u.a. als zusaetzliche Anforderung an LNAs diejenige einer hohen Linearitaet bzw. eines hohen Eingangs-Intermodulationspunktes Dritter Ordnung (third order input intercept point, IIP3). Die minimale Rauschzahl ist ein Charakteristikum von Transistoren. Die Rauschzahlanpassung bei Transistoren stimmt ueblicherweise allerdings nicht mit der Leistungsanpassung ueberein, die Verstaerkung bei Rauschanpassung ist kleiner als die maximal erreichbare Verstaerkung des Transistors.

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Schaltbare/Abstimmbare Anpassung eines rauscharmen Vorverstaerkers zwischen Rauschzahl- oder Linearitaetsoptimum

Idea: Carlos Civeira Muñoz, DE-Bocholt; Damian Wisniowski, DE-Bocholt

Ein rauscharmer Vorverstaerker (Low Noise Amplifier, LNA), der sich adaptiv fuer unterschiedliche Anforderungen auf ein Rauschzahl- oder Linearitaetsoptimum einstellen laesst, soll im Folgenden vorgestellt werden. Ein LNA wird in der Regel in der Empfaengerstrecke nach einem Vorselektionsfilter platziert. Der LNA soll schwache Signale verstaerken, aber gleichzeitig moeglichst wenig Rauschen hinzufuegen, um den geforderten Signal-zu-Rauschabstand (Signal-to-Noise Ratio, SNR) zu gewaehrleisten. Der LNA traegt dabei zu grossen Teilen zur Empfindlichkeit und zum Dynamikbereich des gesamten Empfaengers bei. Bei relativ starken Signalen fuegt der LNA dem Empfangssignal jedoch unerwuenschte Intermodulationsprodukte hinzu.

Beim Design beispielsweise von schnurlosen Kommunikationsempfaengern werden gegeneinander konkurrierende Anforderungen gestellt. So soll der LNA eine hohe Verstaerkung aufweisen bei kleiner Rauschzahl, guter Eingangs- und Ausgangsanpassung sowie geringem Stromverbrauch. Neuere Telekommunikationsstandards haben u.a. als zusaetzliche Anforderung an LNAs diejenige einer hohen Linearitaet bzw. eines hohen Eingangs-Intermodulationspunktes Dritter Ordnung (third order input intercept point, IIP3). Die minimale Rauschzahl ist ein Charakteristikum von Transistoren. Die Rauschzahlanpassung bei Transistoren stimmt ueblicherweise allerdings nicht mit der Leistungsanpassung ueberein, die Verstaerkung bei Rauschanpassung ist kleiner als die maximal erreichbare Verstaerkung des Transistors.

LNAs bestehen bei schnurlosen Sende- oder Empfangseinrichtungen ueblicherweise aus einer Stufe (ein Transistor). Die Topologie der Anpassungsnetzwerke, welche die internen auf die externen Impedanzen transformieren, soll den typischen eingesetzten Netzwerken gleichen. Vorgeschlagen wir...