Les analyseurs de signaux et spectre Rohde & Schwarzéquipés avec l'option R&S®FSx-K30 constituent la base d'une solution pour mesurer précisément le facteur de bruit dans la gamme de fréquence des ondes millimétriques en utilisant la méthode du facteur Y.
Avec les améliorations récentes dans la technologie des semi-conducteurs, la gamme de fréquence des micro-ondes au-delà de 110 GHzdevient de plus en plus attractive, en particulier pour les applications d'imagerie et de radar à ondes millimétriques. Cependant, le rapport signal / bruit dans un récepteur devient généralement moins bon dans les gammes de fréquences supérieures. Lors du développement d'applications dans les ondes millimétriques, il est donc primordial de mesurer la valeur du facteur de bruit des amplificateurs faible bruit (LNA), ou de la voie de réception entière, afin d'augmenter la sensibilité.
La valeur du facteur de bruit des amplificateurs faible bruit et le gain définissent le rapport signal / bruit total atteignable. Les deux paramètres doivent être mesurés, afin de concevoir correctement le système, améliorer la résolution du radar et les applications de réplication d'hyperfréquences, ou pour améliorer la sortie des données dans les applications de communication.
Un Un analyseur de signaux et spectre Rohde & Schwarz, tel que le R&S®FSW, équipé de l'option de mesures de facteur de bruit R&S®FSx-K30 est idéal pour mesurer et analyser précisément le facteur de bruit et le gain, même dans la gamme des ondes millimétriques. Un mélangeur harmoniques externe tel que le R&S®FS‑Z170 élargit la gamme de fréquence de l'analyseur jusqu'à 170 GHz
La valeur du facteur de bruit et le gain sont généralement mesurés par la méthode du facteur Y. Cette technique utilise une source de bruit, telle que la diode de bruit (modèle ISSN-06) de ELVA avec une gamme de fréquence de 110 GHzà 170 GHz, pour fournir un taux de bruit excessif (ENR) au dispositif sous test. Afin d'augmenter la sensibilité de l'analyseur et d'obtenir des résultats fiables et reproductibles, un pré-amplificateur de faible bruit supplémentaire tel que le RPG D-LNA 110-170 en face du mélangeur est recommandé (RPG est une entreprise Rohde & Schwarz).
Un préamplificateur (en vert) améliore le facteur Y de plus de 10 fois par rapport au facteur Y atteignable sans préamplificateur (en jaune) à une fréquence centrale de 140 GHz.
Les récepteurs de test EMI®Le FSx-K30 contrôle entièrement la configuration de test. Il active et désactive le rapport de bruit en excès (ENR) de la source de bruit pendant le balayage de la mesure, puis affiche les résultats de la valeur du rapport de bruit calculée et du gain sous différents graphiques et tableaux. La différence entre le bruit plancher avec la diode Zener activée et désactivée correspond au facteur Y. Sans pré-amplificateur, le facteur Y atteignable à 140 GHzest seulement d'environ 0,5 dB. L'application du pré-amplificateur augmente le facteur Y de plus de 10 foisà environ 7 dB, ce qui a une influence cruciale sur la précision de la mesure.
Excellente performance aux fréquences des ondes millimétriques
Les récepteurs de test EMI®L'analyseur de signaux et spectre FSW propose une excellente performance même à des fréquences à ondes millimétriques. Un pré-amplificateur augmente suffisamment le facteur Y pour compenser la faible erreur statistique de l'analyseur pour le facteur de bruit et le gain dans la gamme de seulement 0,1 dB. Cela permet d'obtenir des résultats de mesure reproductibles même au-delà de 110 GHz.
Le taux d'ondes stationnaires VSWR du banc d'essai ajoute une erreur supplémentaire systématique aux résultats de test, laquelle nécessite d'être calculée. Les récepteurs de test EMI®L'option FSx-K30 intègre déjà un calculateur d'incertitude pour les mesures de facteur de bruit et de gain. Les valeurs typiques pour le VSWR, pour l'incertitude du rapport de bruit en excès ENR et pour le gain des composants utilisés peuvent être saisies. Cela engendre une erreur systématique calculée d'environ 0,5 dBpour la configuration décrite. Certains atténuateurs ou filtres supplémentaires peuvent s'avérer nécessaires, afin de réduire l'erreur systématique.
Un L'analyseur de signaux et spectre Rohde & Schwarzéquipé avec l'option R&S®FSx-K30 constitue la base d'une solution pour mesurer précisément le facteur de bruit et le gain dans la gamme des ondes millimétriques en utilisant la méthode du facteur Y. Le calculateur d'incertitude intégré est un outil puissant qui prend en compte tous les paramètres de configuration tels que le VSWR, l'incertitude du rapport de bruit en excès ENR, ainsi que les atténuateurs et filtres supplémentaires dans les calculs d'erreur.
Le remplacement du DUT avec une connexion traversante avec un gain de 0 dBet un facteur de bruit de 0 dBvérifie la faible erreur statistique de 0,1 dBdu R&S®Le FSW pour le facteur de bruit et le gain – après un second niveau de correction pour soustraire l'influence de l'analyseur.
Configuration typique pour les mesures du facteur de bruit en se basant sur la méthode du facteur Y : le R&S®FSW équipé de l'option R&S®FSx-K30 au sein d'une configuration de test dotée d'un mélangeur harmonique externe, d'un préamplificateur faible bruit et d'une source de bruit, permet des mesures précises du facteur de bruit et du gain, y compris le calcul de l'erreur au-delà de 110 GHz.
