Измерение коэффициента шума с помощью интеллектуальных источников шума

Максимальная скорость передачи данных системы связи и чувствительность радиолокационной системы в значительной степени определяется отношением сигнал-шум (SNR). Значение SNR в основном зависит от шум-фактора компонентов в сигнальном тракте, особенно при низком уровне входных сигналов. Шум-фактор — это отношение входного SNR к выходному SNR для линейного двухпортового устройства (четырехполюсника), например, усилителя. Шум-фактор зависит от частоты и, как правило, задается в качестве значения десятичного логарифма в децибелах (дБ), в этом случае он называется - коэффициент шума. Знание точного значения коэффициента шума необходимо для разработки, оптимизации и производства практических всех радиотехнических систем.

Раньше шум-фактор измерялся с помощью специальных измерителей шума, но сегодня коэффициент шума (КШ) и коэффициент усиления (КУ) часто измеряют с помощью анализатора спектра. Для этого применяется метод Y-фактора, который позволяет получить точные результаты даже для небольших значений КШ. Для проведения такого измерения помимо анализатора спектра необходим источник шума с известной избыточной относительной шумовой температурой (ENR). ENR определяет увеличение спектральной плотности шума (спектральной плотности мощности или PSD) при включении источника шума.

Хорошим приближением является следующая формула:ENR, дБ = PSD в дБмВт/Гц + 174 дБмВт/ГцЗдесь -174 дБмВт/Гц — это уровень собственных шумов при комнатной температуре. Измерения проводятся путем сравнения мощности шума на входе анализатора спектра с включенным и выключенным источником шума. Перед началом измерения требуется провести разовую калибровку, во время которой с помощью анализатора спектра измеряется мощность шума источника шума без испытуемого устройства (ИУ).

Новые интеллектуальные источники шума R&S®FS-SNS от компании Rohde & Schwarz позволяют проводить высокоточные измерения коэффициента шума и коэффициента усиления (рисунок 1). Измерительное приложение R&S®FSW-K30 для анализатора спектра и сигналов R&S®FSW и измерительное приложение R&S®FSV3-K30 для анализаторов спектра и сигналов R&S®FSV3000 и R&S®FSVA 3000 получили специальные обновления для таких измерений с R&S®FS-SNS. Оба приложения управляют источником питания источника шума R&S®FS-SNS и автоматически считывают таблицы ENR и КСВН источника шума. Также постоянно измеряется температура окружающей среды, которая учитывается при вычислении коэффициента шума.

Измерение коэффициента усиления и шум-фактора усилителя с помощью интеллектуального источника шума R&S®FS-SNS 40 и анализатора спектра и сигналов R&S®FSVA 3030.

Рисунок 1 — Измерение коэффициента усиления и шум-фактора усилителя с помощью интеллектуального источника шума R&S®FS-SNS 40 и анализатора спектра и сигналов R&S®FSVA 3030.

Кроме того, приложения постоянно вычисляют погрешность (неопределенность) измерения и отображают ее в таблице или на графике вместе с результатами измерения

Рисунок 2 — Приложение R&S®FSV3-K 30 для измерения коэффициента шума и коэффициента усиления. Шум-фактор и его погрешность (неопределенность) измерения отображаются графически в верхней левой части экрана.

Интеллектуальные источники шума R&S®FS-SNS подключаются к анализатору спектра с помощью кабеля с 7-контактным разъемом, по которому передаются данные и питающее напряжение 28 В для источников шума. Источники шума теперь доступны в виде трех моделей с максимальными частотами 26,5 ГГц, 40 ГГц и 55 ГГц.

Полезная информация:

1) Наглядную демонстрацию применения источники шума R&S®FS-SNS вы сможете увидеть пройдя по ссылке: https://youtu.be/wv_FGFrvHmc

2) Запросить стоимость или образец для пробного тестирования можно, написав письмо на нашу эл.почту: sales.russia@rohde-schwarz.com

3) Техническая спецификация, брошюра и другие документы доступны на сайте: https://www.rohde-schwarz.com/ru/product/fs-sns

International Website