Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Rauscharme Mikrowellenverstärker (LNA) sind eine wichtige Komponente für die Realisierung leistungsstarker Hochfrequenz-Empfänger-Frontends in Erdbeobachtungssystemen. In herkömmlichen Ku-/Ka-Band-Radar- oder passiven Radiometerinstrumenten können jedoch unerwünschte Signale aus Sendesignalverlusten und Hochfrequenzstörungen (RFI) den LNA-MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit) beeinträchtigen oder zerstören. Zum Schutz des rauscharmen Verstärkers werden Hochfrequenzschutzschaltungen eingesetzt. In der Regel werden Begrenzer, Zirkulatoren oder parallelisierte Verstärker in das Frontend integriert, um die Robustheit des Systems gegenüber übermäßiger Leistung zu erhöhen. Diese Lösungen führen zu Verlusten, verschlechtern die Rauschzahl und erhöhen die Gesamtabmessungen der Frontend-Einheit.
Mit dem Aufkommen der rauscharmen Galliumnitrid-(GaN-)Technologie können robuste LNA-MMICs entwickelt werden, die möglicherweise keinen oder einen weniger anspruchsvollen Begrenzer am Eingang benötigen und somit die Rauschzahl des Empfänger-Frontends verbessern. Jüngste Studien haben gezeigt, dass GaN eine hohe Eingangssignalbelastbarkeit bei gleichzeitig modernster Rauschleistung bietet, was diese Technologie zu einer hervorragenden Wahl für die Entwicklung robuster LNAs macht.