Analyse du facteur de bruit du récepteur

Votre tâche

Les communications avancées et les systèmes radar ont même des schémas de modulation plus complexes. La bande passante du signal utilisé est également augmentée. Les deux sont des moyens classiques d'optimiser le débit des données ou d'améliorer la résolution de détection de cibles dans les applications radar. Le rapport signal / bruit (SNR) est plus qu'un défi dans de tels systèmes. En plus de tout le reste, l'augmentation des fréquences de porteuses nécessaires pour trouver un spectre disponible génèrent des pertes de propagations plus élevées et réduisent les niveaux du signal à l'entrée du récepteur pour une distance de transmission donnée.

Dans les récepteurs, des amplificateurs faible bruit (LNA) sont généralement utilisés pour compenser les pertes et augmenter le niveau du signal pour le traitement. Puisque ces derniers sont des composants actifs, ils ajoutent toujours un peu de bruit au signal. Par conséquent, le bruit par composant au sein de la structure du récepteur doit être aussi faible que possible. Le facteur de bruit décrit la quantité de bruit qu'un composant ajoute et il s'agit de la caractéristique clé des LNA, ainsi que des mélangeurs et des convertisseurs abaisseurs. Comprendre l'influence de chaque composant est important lors de la conception de récepteurs très sensibles.

Solution Rohde & Schwarz

Diverses méthodes et différents éléments de l'équipement de mesure peuvent déterminer le facteur de bruit. Mais, pourquoi pas simplement utiliser ce que vous avez sur votre banc ?

La caractérisation d'amplificateurs faible bruit (LNA), de convertisseurs ou de modules d'émission / réception (TRM) est un travail courant pour un analyseur de réseaux vectoriels qui analyse les paramètres S et les facteurs dérivés, tels qu'une compression ou une planéité de gain. Un analyseur de réseaux vectoriels (VNA) ne réduit pas seulement les coûts de test, mais permet également une caractérisation complète en utilisant un seul contact, ce qui est très important lors de la vérification du niveau de la plaquette.

L'analyseur de réseaux vectoriels haut de gamme R&S®ZNA propose une solution de test du facteur de bruit entièrement intégrée avec calibration et mesures accompagnées. Au lieu d'utiliser une source de bruit, le R&S®ZNA peut directement mesurer la puissance de bruit absolue en se basant sur une calibration du niveau de puissance très précise. Cela conserve la configuration de test propre et minimise le matériel nécessaire. Et toutes les caractérisations peuvent être réalisées avec une seule connexion au DUT.

La calibration est assistée tandis que les facteurs de bruit du récepteur à l'intérieur du VNA sont stockés dans l'instrument en utilisant la calibration d'usine.

Comme les mesures du facteur de bruit sont sujettes aux erreurs et aux larges incertitudes, des recommandations pour des résultats optimisés sont très pratiques et permettent d'obtenir les meilleurs résultats possibles à tout instant. Les réglages internes de l'instrument sont inclus avec les recommandations pour les configurations de port afin de garantir la meilleure sensibilité et précision possibles pour les mesures du facteur de bruit.

Par exemple, lorsque le R&S®ZNA est équipé avec l'option de surveillance de source, vous accédez directement au signal de référence sans être affecté par l'atténuateur de source interne. Cela vous donne un meilleur rapport signal / bruit et propose des résultats de test plus précis et plus rapides. Des “astuces” similaires peuvent être utilisées à la fin du récepteur : L'utilisation de coupleur en fonctionnement inverse propose une sensibilité supérieure de 10 dB tout en réduisant le facteur de bruit inhérent au récepteur.

Enfin et surtout, le R&S®ZNA peut être équipé avec un préamplificateur interne permettant aux développeurs de régler le gain entre 20 dB et 30 dB sur le port 2 pour augmenter significativement la sensibilité en mesure de facteurs de bruit très faibles.

Nous appelons cette configuration interactive du facteur de bruit toute-en-un la fenêtre “Quickset”. Elle propose tous les paramètres de facteur de bruit et les configurations d'instrument en un seul aperçu. Vous pouvez facilement obtenir les meilleurs résultats de facteur de bruit et trouver la configuration optimale avec l'analyseur de réseaux vectoriels R&S®ZNA.

Voir aussi : La technique de source froide pour les mesures de facteur de bruit