【48812】SSA5000A 噪声系数功用运用辅导

来源:bob在线登录    发布时间:2024-04-30 23:54:04
通用贴片电阻

  噪声即元件或体系内部发生的搅扰,因而导致电路的功能恶化;对噪声的量化首要有3个参数:噪声系数(NF)、噪声因子(F)、等效噪声温度(Te)。噪声因子(F)的界说是输入信号的SNR(信噪比)除以输出信号的SNR:F = (Sin/Nin)/(Sout/Nout),式中,Sin =输入信号的功率;Sout =输出信号的功率;Nin =输入噪声功率;Nout =输出噪声功率。把噪声因子用分贝(dB)来表明便是噪声系数(NF):NF (dB) = 10*log (F)。由于微波网络自身会发生噪声,其输出端的SNR要比输入端的SNR小,即噪声因子F要大于1,或许说噪声系数NF要大于0 dB,噪声系数表征了微波网络使SNR下降的程度。大部分LNA用噪声系数来描绘,但当LNA的噪声系数小于1 dB时常用Te来描绘其噪声特征:Te = 290*(F-1)。此公式表述了噪声系数与噪声温度的联系:NF (dB) = 10*lg (1+ Te /290)。两种丈量噪声系数的首要办法:Y因子法和冷源法。频谱剖析仪运用Y因子法丈量噪声系数,矢量网络剖析仪丈量噪声系数常选用冷源法。在本文中咱们评论Y因子法。噪声源是Y因子法丈量必不可少的设备,噪声源是能发生两种不同噪声功率的噪声发生器,一般需 DC脉冲电源驱动电压,当DC驱动电压供电时适当于噪声源开,称为热态,此刻输出大的噪声功率;电源封闭时适当于噪声源关,称为冷态,此刻输出常温下的噪声功率。关于一个给定的噪声源, ENR的值会随频率而改变。依据内部衰减器的不同,典型噪声源的ENR标称值的规模在6 dB到15 dB之间。运用噪声源可以在被测器材的输出端口得到两个噪声功率的丈量成果,这两个丈量成果的比值(称为Y因子)可用来核算噪声系数:NF=ENR-10lg(Y-1),ENR一般由噪声源的标准书给出。

  1.2放大器丈量本节运用一个频率规模为DC-10 GHz的低噪声放大器作为DUT和是德科技346系列噪声源为例,演示怎么样去运用SSA5000A噪声系数剖析功用来快速有效地进行噪声系数丈量。

  1.2.1噪声系数丈量的校准为了准确丈量噪声系数,在丈量 DUT之前,有必要首要对丈量体系来进行校准,以辨认并校对体系的固有噪声系数,从总噪声系数丈量值中去除所丈量的仪器噪声系数,然后仅显现DUT的噪声系数和增益。

  开机预热30分钟后点击左上角的Spectrum Analyzer频谱剖析,进入窗口办理页面,点击噪声系数噪声系数增加噪声系数剖析的窗口,此刻频谱仪作业在噪声系数丈量的形式。

  衔接噪声源:依照图 1–2中的校准设置,衔接噪声源和频谱剖析仪。剖析仪经过USB衔接操控噪声源,将噪声源的输出直接接入到剖析仪的射频信号输入端。

  设置起伏:挑选AMPTD,当进入噪声系数形式时,内部前置放大器会主动敞开,主动形式下输入衰减值固定为0。

  设置频率:挑选FREQ,设置开始频率为10 MHz,停止频率为10 GHz,扫描点数为11。

  ENR设置:挑选Meas Setup超噪比修改超噪比填入ENR表,为一系列频率和频率对应的ENR值。

  保存ENR表:挑选Meas Setup超噪比保存,保存填入的ENR值并在界面上显现 验证数据已正确传输。

  设置均匀:挑选Meas Setup设置,均匀次数为10并按均匀切换到开。

  在表格中检查成果:挑选TraceFormat布局表格,校准完结且未刺进待测器材时,增益和噪声系数均挨近0 dB,这表明剖析仪现已从丈量体系中去除了噪声成分,运用表格布局形式可以更好地检查成果。

  1.2.2噪声系数和增益丈量校准完结之后,坚持剖析仪对噪声源的操控,将噪声源的输出接入DUT的输入,DUT的输出接入到剖析仪的射频信号输进口。

  衔接DUT和噪声源后,丈量成果呈现在剖析仪的显现屏上。依据成果得出,DUT的噪声系数为6.12 dB,增益为26.69 dB。因而被测器材在方针频率规模内契合制造商的标准。

  1.2.3增益丈量法在先进的噪声系数丈量运用呈现曾经,工程师们就想到了许多简易的噪声系数丈量办法,其特点是所需求的设备少,简略易操作,但丈量精度不高,运用场景规模比较窄,尽管如此,曩昔被遍及的运用的简易丈量办法在今日的部分范畴仍有必定的运用价值。咱们用增益法对丈量成果进行一个简略的验算,这种办法的精度低于需求经噪声源校准的Y因子法,与剖析仪起伏精度适当。DANL 反映了剖析仪可以丈量到的最小电平,也反映了剖析仪内部噪声的凹凸。在剖析仪的输入端衔接一个 50Ω的匹配负载或许直接将输入接口悬空,测得DANL为-161.92 dBm/Hz。然后将放大器的输出接入到剖析仪的输入,放大器的输入端衔接一个 50Ω的匹配负载或许直接悬空,不接电源测得噪声功率谱密度为-161.97 dBm/Hz,接上电源测得噪声功率谱密度为-142.05 dBm/Hz。操作过程:

  因而增益丈量法需求得到DUT的增益和DUT输入端接物理温度为 290K电阻时其输出端的噪声功率谱密度,室温环境的热噪声是-174 dBm/Hz(常温下 DANL 的理论最小值),功率谱密度的丈量可由剖析仪测得,丈量的最大局限性来自剖析仪的底噪。由于低增益、小噪声系数的DUT,其输出端的P_out (( dBm)⁄Hz)很小,往往远小于一般剖析仪的底噪,所以增益丈量法只适用于高增益、大噪声系数的DUT。