Az alacsony zajszintű erősítő ( LNA English Low Noise Amplifier ) egy olyan elektronikus eszköz, amely az antennából érkező nagyon kicsi jelek formájában jelenik meg. Gyakran az érzékelő közelében helyezik el, hogy minimalizálják a vezetékveszteségeket; emiatt néha előerősítőnek is nevezik . Ezt a típusú megoldást gyakran használják olyan rendszereknél, amelyek magas frekvencián működnek, mint például a GPS- jel .
A frekvenciáktól függően az alacsony zajszintű bemeneti erősítő aktív eleme változik: a FET a legkevésbé zajos néhány tíz megahertzig, ezt követi a bipoláris tranzisztor (különösen SiGe), majd ismét a FET GaAs-ban néhány gigahertzen túl .
Összességében az erősítőt alkotó aktív komponensek egyike sem tökéletesen csendes: bármilyen technológiát alkalmazzanak, az alkatrészek további zajt adnak a bemeneten jelenlévőhez. A jel / zaj arány romlásának mérésére az erősítő átmenőjénél a zaj tényezőjét a bemeneten a jel / zaj arány és a kimenet jel / zaj viszonyának arányaként határozzuk meg. Általában ezt a tényezőt dB-ben adják meg. Minél közelebb van a 0 dB-hez , annál csendesebb az aktív komponens.
A gyakorlati probléma, amely akkor merül fel, ha meg akarja mérni a zajszámot, az a bemeneti zaj meghatározása. Például a földi rádiókommunikációs rendszerek esetében úgy tekintik, hogy a bemenetet 50 ohmos belső ellenállás és a generátor 300 K hőmérséklete alkotja . Boltzmann formula lehetővé teszi, hogy megtalálja a termikus zaj ebből eredő ellenállás függvényében a sávszélesség a vevő a kérdéses: a sávszélessége 1 Hz , és 300 K , a terhelés egy zaj ereje - 174 dBm. Ha a vevő sávszélességének 10 000-szerese (10 kHz ) van, akkor a terhelés által szolgáltatott zajteljesítmény 40 dB- rel magasabb, vagy −134 dBm. Ha az erősítő zajfaktora 2 dB , akkor figyelembe kell venni, hogy a teljes bemeneti zaj −132 dBm.
Az aktív komponens belső jellemzőin túl, zajszintje az erősítéshez hasonlóan függ a bemeneténél és a kimeneténél mutatott impedanciáktól. Kiderült, hogy egyszerre lehetetlen elérni a legalacsonyabb zajszintet és a legmagasabb erősítést is. A bemeneti szakaszoknál az erősítést általában az optimális zajfaktorért áldozzák fel, tudván, hogy az erősítést egyébként könnyebb megszerezni köztes frekvencián, miután a jelet heterodinálták.
Ez az eszköz nagyon fontos szerepet játszik a zajcsökkentésben. Valójában a Friis képlete szerint a zajszám nagymértékben függ az első amplifikációs szakaszoktól.
Ez a leggyakoribb példa: az UHF antenna előerősítőt keressük, amely nem a legerősebb az erősítés szempontjából, hanem az, amelyik a legkevesebb zajt adja az UHF antenna zajához.
Az antenna sugárzási ellenállásának hőmérséklete nem az antenna hőmérséklete, hanem annak az égnek a hőmérséklete, amelyet "lát". Ennek az ellenállásnak a hőmérséklete alacsony lesz, ha az antenna az ég hideg területére irányul; lemehet néhány Kelvinig , az eredeti nagy durranás maradványaiig. A zajszám helyett a zaj hőmérsékletéről beszélünk. Az antenna zajhőmérsékletét aligha tartják olyan alacsony szinten, mint a fent említett értékeket, mert az antenna és az erősítő közötti összes disszipatív elem fiktív ellenállásokat vezet be, amelyek zajhőmérséklete 300 K nagyságrendű . Így egy koaxiális kábel, amely rendelkezik 1 dB veszteséget fog indukálni a zaj növekedéséhez nagyobb, mint 1 dB ! Éppen ezért az űrrádiókommunikációban az alacsony zajszintű előerősítő mindig közel van az antennához.
A radiometriában vagy a rádiócsillagászatban a hasznos "mérendő" jel pontosan az űrből, egy égitestből vagy a Földről érkező rádiózaj (az űrradiometriában). Az antennaveszteségek vagy a bemeneti erősítő miatti zajforrások ennélfogva még büntetőbbek. A vevők bemeneti áramköreit ezután különböző technikákkal hűtik a mérendő forrás zajhőmérséklete alá: