[중계기 구성] AMP란? - LNA, System NF

 

이번 글을 들어가기 전에 중계기 블록도를 보고 오시면 조금 더 이해가 잘 되실 겁니다.

2020/08/27 - [직무지식/중계기] - RF중계기 블록도

중계기 블록도에서 ANT, DPX다음으로 있는 것이 LNA입니다.

LNA는 AMP이며 중계기 시스템에서도 가장 앞단에 오는 AMP입니다.

이번 시간에는 AMP가 무엇인지 AMP 중 LNA가 무엇인지에 대해 알아보겠습니다.

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1. AMP란??

입력된 전압, 전류 및 전력 신호를 증폭하여 출력하는 기능을 하는 회로입니다.

 

2. LNA란?

 

LNA(Low Noise Amplifier: 저잡음 증폭기)

- RF 수신단에 위치하며, 미약한 RF 신호를 증폭하기 위한 증폭기입니다.

- 이름처럼 잡음이 최소화되도록 설계된 증폭기입니다.

- 낮은 NF(Noise Figure)가 요구됩니다.

 

※ Noise Figure란?

잡음 부가 정도가 얼마나 증가했는지를 나타내는 척도입니다.

자세한 내용을 알고 싶으면 아래 글을 참고하세요.

2020/09/10 - [직무지식/용어 정리] - RF 잡음(Noise) 관련 용어 정리(SNR, NF, ppm단위)

 

그렇다면 왜 NF가 LNA에서 중요한 지표가 되는지 알아보겠습니다.

 

 

3. System NF

회로나 시스템 블록이 직렬(Cascade)로 연결된 경우, 최종 출력단에서의 NF는 다음과 같은 식으로 계산됩니다.

System NF

공식을 보면 NF가 첫 번째 단만 NF1값이 그대로 들어가고 단수가 늘어날수록 AMP의 증폭 값이 곱해진 채로 분모로 들어가기 때문에 NF가 현저히 작아지게 됩니다. 그렇기 때문에 첫 번째 AMP인 LNA의 NF의 값이 중요해지는 거죠. 

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좀 더 이해하기 쉽게 잡음 지수가 작은 LNA와 잡음 지수가 큰 LNA를 비교해서 시스템에서 LNA의 역할이 무엇인지 체감해 보도록 하겠습니다.

 LNA의 NF 수치 비교

보시다시피 모든 수치는 동일하고 LNA의 잡음 지수(Noise Figure)만 다른 상황에서 NF의 수치에 따라 시스템의 total NF의 값은 천차만별이 됩니다.

 

그 이후 AMP와 다른 모듈들의 NF가 커져도 Gain의 합으로 나눠지기 때문에 total NF의 값은 많이 커지지 않습니다.

LNA단 이후 NF 수치 비교

그림을 보시면 AMP2와 AMP3의 NF값이 2배 정도 많아졌음에도 Total NF는 겨우 0.2가 늘어났음을 확인할 수 있습니다.

 

정리하자면 LNA란 RF 신호를 수신받을 때 잡음을 최대한 제거하고 원하는 신호를 증폭시켜주는 AMP입니다. 다음에는 선형성과 효율에 대해 이야기해보겠습니다.

 

 

매일 1을 쌓아가는 삶으로 복리 성장의 기적을 만들어봅시다.
- RF열정무한-

 

 

↓↓↓↓↓AMP 선형화와 효율에 대해 알고 싶다면 아래 포스팅을 참고하세요↓↓↓↓↓

2020.10.07 - [직무지식/RF회로] - AMP 효율개선1 - CFR, Doherty AMP

AMP 효율개선1 - CFR, Doherty AMP

2020.10.05 - [직무지식/RF회로] - AMP 선형화 방법 - Back Off, LPA, Pre-Distortion(APD, DPD)

AMP 선형화 방법 - Back Off, LPA, Pre-Distortion(APD, DPD)