2 votos

Cómo amplificar una señal muy pequeña

Intento entender qué significan las señales muy pequeñas y cómo amplificarlas.

Por ejemplo, aquí hay una captura de pantalla de mi móvil. Observe que el nivel de señal recibido es de -97dBm. Al parecer, esto es bastante estándar para una señal de teléfono celular.

cell signal

Según mis cálculos, -97dBm es aproximadamente 0,1 picovatio de potencia. Eso parece una cantidad muy pequeña de energía. Y quiero decir realmente pequeña.

Tiendo a pensar en términos de mi laboratorio de física de la universidad en el que teníamos 5v suministrando 1A de corriente a una bombilla. O algo así, por lo que recuerdo. Cuando esa corriente baja desde la antena receptora hasta el amplificador, ¿qué "ve" el amplificador? ¿Un potencial de voltaje muy pequeño? Es que parece tan pequeño que me cuesta entender el concepto.

Ahora, ¿cómo se amplifica? Estaba mirando unos amplificadores de bajo ruido (LNA) sencillos, NXP BGU7003, para hacer un circuito sencillo que amplifique la señal. Yo estaba planeando usar la nota de aplicación para este chip como un ejemplo.

¿Existe algún componente discreto que permita hacerlo? ¿Dónde podría encontrar más información sobre el diseño de un circuito de este tipo? ¿No se "perdería" una señal de RF de potencia tan pequeña en el ruido de un LNA?

Esto me deja perplejo. Así que cualquier ayuda / visión es muy apreciada.

-brad w.

4voto

Nico Huysamen Puntos 316

El ruido térmico de fondo viene dado por kTB (vatios) donde k es Constante de Boltzmann T la temperatura en Kelvin y B el ancho de banda de la señal.

Este ruido a temperatura ambiente para una señal de 25kHz de ancho de banda es de aproximadamente -130dBm.

El ruido a la salida de cualquier amplificador receptor es el ruido térmico más el figura de ruido del amplificador en dB, más la ganancia del sistema en dB.

Existen otras fuentes de ruido pero a efectos de esta respuesta no se incluyen.

Lo que tenemos que conseguir es un amplificador en el que el ruido total del sistema esté por debajo del nivel de la señal de entrada.

En las comunicaciones de RF, el nivel de señal es efectivamente muy bajo (como ya ha descubierto), por lo que utilizamos LNA (que realmente son ampliamente disponible ) y combinar un muy bajo de ruido con una ganancia razonable.

Estos amplificadores se utilizan para llevar la señal a un nivel en el que otros procesamientos (como el heterodinación , conversión directa y AGC por mencionar sólo 3 de las diversas posibilidades, puede hacerse.

HTH

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X