En forsterker med lite støy ( LNA English Low Noise Amplifier ) er en elektronisk enhet som er ansvarlig for å sette i form av veldig små signaler fra en antenne. Den plasseres ofte i nærheten av sensoren for å minimere linjetap; av denne grunn blir det noen ganger referert til som en forforsterker . Denne typen løsninger brukes ofte til systemer som arbeider med høye frekvenser, for eksempel GPS- signalet .
Avhengig av frekvenser, varierer det aktive elementet i en inngangsforsterker med lite støy: FET er minst støyende opp til noen titalls megahertz, etterfulgt av den bipolare transistoren (spesielt SiGe), så igjen FET i GaAs utover noen få gigahertz .
Samlet sett er ingen av de aktive komponentene som utgjør en forsterker helt stille: uansett hvilken teknologi som brukes, gir komponentene ekstra støy til den som er til stede ved inngangen. For å måle nedbrytningen av signal / støyforholdet ved gjennomføring av en forsterker, er dens støyfaktor definert som forholdet mellom inngangssignal / støyforhold og utgangssignal / støyforhold. Vanligvis er denne faktoren gitt i dB. Jo nærmere 0 dB , jo roligere er den aktive komponenten.
Det praktiske problemet som oppstår når du vil måle støytallet, er å definere inngangsstøyen. For eksempel, bakkebaserte radiokommunikasjonssystemer er det ansett at inngangs utgjøres av en indre motstand på 50 ohm og generatoren temperatur 300 K . Boltzmanns formel gjør det mulig å finne den termiske støyen som følge av denne motstanden, som en funksjon av mottakerens båndbredde: for en båndbredde på 1 Hz , og ved 300 K , gir en belastning en støyeffekt på - 174 dBm. Hvis mottakeren har 10 000 ganger båndbredden (10 kHz ), vil støyeffekten som belastningen leverer være 40 dB høyere, eller −134 dBm. Hvis støyfaktoren til forsterkeren er 2 dB , vil det derfor være nødvendig å ta i betraktning at den totale inngangsstøyen er −132 dBm.
Utover de iboende egenskapene til den aktive komponenten, avhenger dens støytall, som forsterkningen, av impedansene som presenteres for den ved inngangen og utgangen. Det viser seg at det samtidig er umulig å oppnå både det laveste støytallet og den høyeste forsterkningen. For inngangstrinnene blir forsterkningen generelt ofret for den optimale støyfaktoren, vel vitende om at forsterkningen uansett er lettere å oppnå ved mellomfrekvens når signalet er heterodynisert.
Denne enheten spiller en veldig viktig rolle i støyreduksjon. I følge formelen til Friis avhenger støyfiguren i stor grad av de første forsterkningstrinnene.
Dette er det vanligste eksemplet, vi ser etter UHF-antenneforforsterkeren, ikke den kraftigste når det gjelder forsterkning, men den som gir minst mulig støy til UHF-antennens støy.
Temperaturen på en antennes strålingsmotstand er ikke temperaturen på antennen, men den i himmelen som den "ser". Temperaturen på denne motstanden vil være lav hvis antennen er rettet mot et kaldt område på himmelen; det kan gå ned til noen få Kelvin , rester etter den opprinnelige big bang. I stedet for støytall, snakker vi da om støytemperatur. Støy Temperaturen i antennen vil neppe holdes så lavt som de som er nevnt ovenfor verdier, fordi alle dissipative elementer mellom antennen og forsterkeren innføre fiktive motstander som støy temperatur er av størrelsesorden 300 K . Dermed vil en koaksialkabel som vil ha 1 dB tap, indusere en økning i støy større enn 1 dB ! Det er av denne grunn at i radiokommunikasjon er forsterkeren med lite støy alltid nær antennen.
I radiometri eller radioastronomi er det nyttige "signalet" som måles, nettopp radiostøyen som kommer fra verdensrommet eller fra en himmellegeme eller fra jorden (i romradiometri). Støykildene på grunn av antennetap eller inngangsforsterkeren er derfor enda mer straffende. Inngangskretsene til mottakerne blir deretter avkjølt under støytemperaturen til kilden som skal måles, ved hjelp av forskjellige teknikker: