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利用婚配衰减器可正在很洪流平上降服这一问题


 
     时间:2019-10-05    浏览次数:

  因为滤波器的插入损耗无限,所以镜像滤波器正在镜像频次下的不完满是电抗性的。这就意味着未完全噪声源的镜像频带噪声。这可能是抱负噪声系数略微增大的缘由。

  噪声因子丈量和计较为了估算被测安拆(DUT)的噪声因子,我们必需将噪声功率丈量安拆毗连至DUT的输出。设DUT的噪声温度为T1,仪器的噪声温度为T2。虽然不成能从给定读数中消弭安拆的噪声温度(T2),但我们可丈量DUT和仪器的组合噪声温度T12。因为T12=T1+T2/G1,所以可通过计较隔离T1。于是,方式就是操纵间接毗连至丈量仪器的校准噪声源,确定T2,获得Y因子。我们获得:

  本文是细致会商现代射频无线领受机噪声因子的第二部门。正在第一部门,我们会商了噪声系数的一般概念(查看:现代无线电领受机的系统噪声系数阐发一:级连接收机的计较),以及产物定义和电设想者若何操纵噪声系数暗示噪声机能要求。噪声系数也用于预测领受机系统的总体活络度。我们也引见了级连接收机的噪声系数计较。

  DUT之前的损耗若是已知DUT之前的损耗,就必需消弭这些损耗的影响,以获得DUT正在输入为T1IN时的实正在噪声温度。假设这些损耗是可接收的,可利用以下公式:

  噪声温度为了会商Y因子丈量法,有需要引入噪声温度的概念。正在之前的公式中,我们采用了的结论:给定温度下电阻发生的噪声功率谱密度为kT,单元为W/Hz,式中k是波尔茨曼,T是绝对温度。若是我们假设安拆无噪声,而且附加噪声功率谱密度由输入端的噪声温度高于基准温度的等效值来暗示,就有可能考虑安拆中的全数噪声源,噪声因子可取等效温度Te,联系关系起来,公式为F=1+Te/T0,此中T0定义为基准噪声温度290K。明显,噪声因子1由安拆的等效噪声温度0K暗示,而噪声因子2由Te=290K暗示。

  Y因子法丈量DSB噪声系数的例子为阐明会商的概念,施行Genesys仿实,向仿实的DUT注入噪声源,DUT为DSB噪声系数为4.9dB、转换增益为8.8dB的混频器。注入的噪声功率由变量PIN决定,该变量为扫描变量,有两个值可取:-159dBm/Hz和-174dBm/Hz,别离暗示噪声源的开和关形态。中频定义为250MHz,混频器RF端口的预期和镜像响应正在2000MHz和1500MHz(图1)。通过仿线)为输入(即取代校准步调间接毗连至噪声源)和输出(暗示丈量模式)上100kHz带宽的通道噪声功率。

  之前曾经保留了N1ON和N1OFF,现正在又有N12ON和N12OFF,我们就有脚够的消息来计较DUT增益:

  噪声信号频谱:丈量噪声功率、噪声频次分布。输入衰减器和中频放大器输入衰减器和中频放大器连结联动关系,中频放大器从动补连结联动关系,中频放大器从动补。通过混频器获得本振信号和输入信号的差频...

  按照已知的TSON和TSOFF值获得丈量安拆的噪声温度后,下一步是丈量DUT取丈量仪器级联时的Y因子:

  Y因子丈量法最终计较的噪声系数由式F=10log10(1+T1IN/290)给出,获得的值为7.901dB。这正好相当于DSB噪声系数4.9dB添加3.0dB后的预期值。留意,利用10dB衰减器导致Y因子接近1,可能会影响精度。正在现实丈量中利用较大衰减值时,适宜选择可用的最高ENR噪声源,以精度。

  *留意,参数IL暗示DUT之前的插入损耗,本例中为12.2dB,暗示滤波器和衰减器的组合损耗。

  留意,T2暗示可接管的仪器噪声温度,本例中的仪器为Genesys仿实器,估算噪声时本身不添加任何噪声。因为DUT之前的插入损耗为0dB,T1取T1IN完全不异。由Y因子丈量计较的最终噪声系数由式F=10log10(1+T1IN/290)给出,获得的值(4.9dB)取设置装备摆设混频器道理图时利用的参数设置发生的预期值分歧。

  对于RF系统工程师来说,计较噪声系数预算对预测产物机能至关主要。从定义上理解镜像噪声以及计较混频器噪声系数时,凡是会发生混合。凡是认为混频器的SSB NF比对应的DSB噪声系数高3dB,这并不老是准确的——取决于镜像和预期频次下的转换增益能否相等。阐发表白,不加点窜地使用弗林斯级联噪声公式会发生误差;出格是零中频和低中频领受机架构,需要利用该公式的特殊变体进行处置,正像我们推导的那样。最初,引见了Y因子噪声丈量法及其正在混频器噪声因子丈量中的使用。

  式中,TSON为噪声源正在打开形态下的噪声温度,TSOFF为封闭形态下的对应值。Y因子是两个噪声功率大小之比,一个噪声功率正在噪声源打开时测得,另一个正在封闭时测得。

  Y因子丈量法将评估混频器的DSB噪声系数,除非采纳特殊办法滤除镜像频次下的宽带噪声激励。该值适宜用于本文第一部门得出的级联公式。若是正在获取SSB噪声系数时利用滤波器,有需要考虑所用滤波器的插入损耗。此外,因为滤波器形成不克不及完全源端点镜像噪声,会导致取SSB噪声系数的保守定义存正在必然误差。若是衰减量取噪声源的ENR比拟不是太大,利用婚配衰减器可正在很大程度上降服这一问题。

  这种方式中,我们使用一个衰减器,确保混频器正在预期和镜像频次下具有雷同的“低温”(即封闭形态)噪声温度。因为源端点的噪声温度不再受滤波器影响发生任何扩展(图3,表5和表6),所以这将形成SSB噪声系数更接近比DSB噪声系数高3dB的值。

  Y因子噪声因子测定中,混频器做为DUT丈量噪声系数时利用的校准噪声源正在素质上是宽带的,打开形态下噪声温度的任何细微变化都由噪声源内置的校准表处置,不加任何点窜地利用Y因子方式即可评估混频器的DSB噪声系数。这是由于校准噪声源将同时注入两个边带的噪声功率,然后两个边带组合的输出噪声功率将影响计较Y因子所利用的输出噪声温度。

  图3. 利用衰减Y因子法确定SSB混频器噪声系数的仿线. 衰减SSB混频器丈量的Y因子仿实成果

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  Y因子噪声系数的Y因子丈量法1需要利用校准的噪声源,噪声源具有两种判然不同的噪声温度,取决于安拆能否存正在曲流电源。校准源具有特征超噪比(ENR),定义为:

  我们能够用冷态源噪声温度,热态源噪声温度,领受机等效噪声温度来暗示系数Y,如下式:这两种方式中,第二种测试方式更切确一些,缘由是...



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