三种典型方法教你测量噪声系数-ag体育官网

  • 1st 二月 2021
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【ag体育官方】噪声系数是微波产品研究开发和生产过程中的主要测量参数,是密切相关的接收机及其构成部件在不存在热噪声的情况下处理暗信号能力的重要参数之一,噪声系数的计量测试是噪声计量测试的最重要内容工程上定义噪声因子(f )具有确认了线性两端口网络的输出终端和输入终端,且输出端源电阻处于290.K (室温)时,是网络输出终端信号噪声功率比与网络输入终端信号噪声功率比之比这里,Si是输出信号功率,Ni是输出噪声功率,So是输入信号功率,No是输入噪声功率,g是2端口网络增益,Na是2端口网络自身的噪声功率。 具体地说,通过网络产生噪声,网络输出终端信噪比经由网络传输后的信噪比好转的倍数,即传输网络对其输入终端的总噪声功率具有噪声系数(NF ),是噪声因子的定义为最重要的是可重复、高精度的噪声系数测量方法,作为其中的三种典型方法讨论了噪声测量法、增益法、y系数法,通过实验验证了y系数法的精度。 1噪声测试器法用于噪声测试器是测量噪声系数最必要的方法,往往是最准确的。 工程师可以在特定的频率范围内测量噪声系数。

噪声测试器必须同时显示增益和噪声系数以帮助测量。 噪声测试器的测试原理图如图1右图所示。 图1噪声测试器法原理图测试噪声测试器噪声系数的核心是y系数法。

首先,噪声测试器本身是接收器,可以用来测试输入者的噪声功率。 其次噪声测试器必须控制一个噪声源的电源接通和非电源状态,展开被测量物(DUT )的测试。 诸如AV3984噪声系数分析仪的噪声系数测定器驱动生成噪声驱动DUT的28VDC脉冲信号的噪声源(AV16604 )。

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用于噪声系数测量仪是测量噪声系数最必要的方法。 测量者可以在特定的频率范围内测量噪声系数,一般来说噪声分析仪在超低噪声测量中精度更高,在测量高噪声系数时,测量结果并不准确。 2增益法现在的噪声系数的测量主要用于专用的噪声系数测定器,在没有这样的专用设备或拒绝的测试频率范围在该范围外的情况下,对于频率在使用的频谱仪频率范围内的被测量物可以测量的噪声基于噪声系数的定义,在公式(3)中,Pout是测量的噪声功率顺序密度,-174dBm/Hz是290K (室温)时的环境噪声的功率顺序密度,BW是感兴趣的频率比特率,Gain是系统的增益, 式(3)是每个变量的对数,为了修正式需要测定输入的噪声功率位次密度(dBm/Hz ),此时式(3)以接收机为例,测试原理如图2右图所示。

用图2增益法测试框图信号源和频谱仪测定接收机的增益(只要是接收机需要交接的电平范围即可,在关心与接收机的小信号类似的噪声系数的情况下,自由地设定类似灵敏度电平,例如-100dBm以上的信号强度为了获得平滑准确的噪声密度读数,自由选择拟合的判别比特率(RBW )和视频比特率(VBW ),使频谱上的基噪声看起来很漂亮。 视频比特率越小,频谱仪上显示的基本噪声越小,Pout读数越准确。

只要频谱分析器允许,该方法可以限于任何频率范围。 一般来说,噪音分析仪在超低噪音测量中精度更高。

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即使系统增益低10分,噪声系数低10分,该方法也是正确的。 来自频谱仪的杂讯楼层允许如下。
3Y系数法y系数法是测量噪声系数的典型方法。

y系数是在被测量物(DUT )的输出端处于两个不同的数据用噪声功率时,在DUT的输入端得到的两个适当的数据用噪声功率之比。 噪声源是y系数法测量中必不可少的设备,噪声源是能够产生两种不同噪声功率的噪声发生器,一般必须用DC脉冲电源驱动电压,当供给DC驱动电压时,与噪声源相等,称为热状态,此时大重启DC驱动电源时与干扰源逆变器相等,称为冷状态,输入常温下的噪声功率。 噪音源的热温和冷温之差称为噪音源的超噪音比(ENR )。 测试原理如图1右图所示,为了进一步说明其动作原理,接下来给出其动作方程式。

当噪声源转移到噪声温度T0时,DUT的输出功率Pn在式中是噪声源的超噪声比(dB )、Y=CPn/CP0、功率比,通常称为y系数,f称为噪声系数(dB )。 图3右图是y系数值生成器的构成原理图。 图3Y系数发生器的原理图,首先噪声源为噪声温度T0 (冷),射频衰减器为0(dB ),标准衰减器为A0(dB ),指示器命令为某个方位。

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然后,干扰源在噪声温度Tn (热状态)下工作,调整标准衰减器,使指示器的命令恢复到原来的方位。 如果将此时的波动读取值设为An,则以A=An-A0(dB )得到y系数的公式,y系数法仅限于大范围的噪声系数的测定,简单且精度低,只传送噪声源的ENR,将噪声源冻结、有热的两种状态下的输入噪声功率实验验证了通过式(10 )得到的y系数世代式(9),再现噪声系数基准值Fs的结果如表1右图所示。

我们结合AV3984型微波噪声系数分析仪展开了实验,其工作频率为10MHz~26.5GHz,实验框图如图4右图。 图4的实验框图根据图4右图连接的实验仪器,AV3984的噪声系数性能指标为0.25dB,测试数据如表2右图所示。 实验中用于标准衰减器,记录噪声系数分析仪的Phot值,代入下式进行计算,得到噪声系数测量值,结果表明数据的偏差仅次于0.25dB。

y系数法可以测量相当宽的噪声系数范围,限于哪个频带,不受增益的允许,精度更高。 实验中用于智能噪声源,超级噪声比表可以从噪声源内自动上传到噪声系数分析仪内,也可以根据需要用命令上传。 对于必须手动输入超级噪音比表的噪音源,请确认在测量前是否给出了一定要使用的超级噪音比表和噪音源。

噪声系数FS-Y系数值关系表的结束语讨论了测量接收机噪声系数的三种方法,每种方法都有优缺点,仅限于特定的应用。 噪声系数测定器法需要最简单,在低噪声测定中精度更高。 增益法可以适当地测量所有频带,特别是高噪声系数,但不允许频谱仪的基噪声。

y系数法仅限于所有系统噪声系数测试,精度高,实验测试表明数据偏差小,增益允许。_ag体育官方。

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