频谱分析仪和噪声系数测量分析方法
来源: | 作者:proc22dfc | 发布时间: 2019-03-23 | 615 次浏览 | 分享到:

无处不在的噪声是射频和微波设计师的敌人,对此不该感到惊奇。噪声约束了通讯检测弱信号的才能,然后妨碍设计师完成最佳的功能。传输信 号中的噪声恶化了功能,不仅是对传输信号,而且相同是对周围的频谱。由于噪声是普遍存在的,多年曾经,射频和微波职业就建立了一个称为的丈量参 数,以定量元件或体系给经过它的信号添加了多少噪声。

虽然是一种用于描绘射频和微波体系噪声和灵敏度的参数,但它也是最重要和广泛运用的参数。关于各次丈量和运用不同仪器的丈量,丈量总是要求高精度和重复性。精度和重复性确保了元件和子体系制造商和他们的客户所进行规定功能丈量的一致性。

噪声系数根底

作为丈量参数的噪声系数早在二十世纪四时时代就开始运用,工程师Harold Friis把它界说为用分贝(dB)表明的射频或微波器材输 入处的(SNR)除以输出处的SNR。从它的名称可知,SNR是在给定传输环境中的信 号电平与噪声电平之比。SNR越高,就有越多的信号超过噪声, 使信号更简单检测。因此噪声系数是越低越好,因为在抱负情况下,微波元件、子体系或体系应没有噪声施加到经过的信号上。但实际上一切电子器材都会添加一些 噪声,叠加最低噪声的是最好的器材,这些器材有最低的噪声系数。

噪声系数的重要性有多高?

不 管如何估计噪声系数对体系全体功能和成本的重要性都不会过高。例如,把直播卫星的噪声系数降一半,即从2dB降到1dB,与把卫星转发器的功率添加25% 在功能上有相同的效果。显然,制造商会发现添加空间发射机功率的成本要远远高于改进地面站接纳器低噪声放大器(LNA)功能。

在卫星接纳器生产线中,只需调整阻抗电平或挑选合适的晶体管,就能把噪声系数下降1dB。1dB噪声系数的下降与添加天线25%的面积有相同效果。添加天线尺度也添加了成本,加大了操作和支撑机构的体积和分量,关于有美学考虑的DBS这类应用,这样的天线是太大了。

在无线通讯体系中,具有低噪声系数的基站可减小与之通讯的移动台发射功率,这关于电池寿命,大小和分量都有活跃的影响。

在发射机设计中噪声也极为重要。例如,无线基站线性功率放大器中过高的噪声会下降邻道接纳质量,也便是达不到规章对干扰的要求。

进行噪声系数丈量

有几种技能和仪器可用于噪声系数的丈量,从专用噪声系数剖析仪到,网络剖析仪和真有效值功率计。如所预期的,专用的噪声系数剖析仪提供最低的丈量不确定度,其次是(如果装备前置放大器)。

Keysight ESA-E系列经济型带有可选的集成前置放大器(选件1DS),可根据剖析仪的频率规模提供10MHz至1.5GHz或3GHz的噪声系数测 量。Keysight ESA-E系列频谱剖析仪是PSA系列高功能频谱剖析仪和 Keysight NFA系列噪声系数剖析仪的补充。如果您的应用只需求中等功能的频谱剖析东西,它便是最物美价廉的解决方案。过去运用频谱剖析仪丈量噪声系数需求许多步骤 和若干数学计算,这是冗杂和简单犯错的进程。现在,ESA-E系列新的噪声系数丈量专用件完成了包含计算在内的整个进程自动化。这是非常准确和易于运用的 解决方案。新的丈量专用件是频谱剖析仪丰富通用才能环境的集成部分,包含单键功率丈量,以及与89601A VSA软件链接的相位和调制剖析。

若要求更高的频谱剖析才能和优异的仪器不确定度,用户可挑选PSA系列频谱剖析仪。PSA有您期望于高功能频谱剖析仪的一切功能,以及与ESA-E系列同一 用户界面的噪声系数丈量专用件。因此,客户能无缝地从一种仪器转到下一种仪器,而不必担 心还要去熟悉仪器间的细微差别。

ESA- E系列和 PSA 系列频谱剖析仪的用户可能会以为不再需求专用的噪声系数剖析仪。但一切这三种仪器都有各自习惯的环境。

频谱剖析仪是设计师手中最常用和功能最全的丈量东西,几乎在每一张测试台上都能找到它。例如可首先定位寄生信号,然后丈量器材在无干扰噪声丈量频率处的噪声 系数。这样,带噪声系数丈量专用件的ESA-E系列就成为要以经济价格得到众多丈量才能设计师的抱负解决方案。这是业内最灵活的频谱剖析仪,它带有插卡箱 结构,彻底习惯对定制才能的要求。PSA系列是灵活性、速度、精度和动态规模的优异组合,可提供最先进的频谱剖析功能。

而噪声系数剖析仪是彻底针对应用的仪器,仅用于丈量噪声系数、增益和相关量。与频谱剖析仪及其它仪器比较,噪声系数剖析仪更快,更易用、精度更高、频率规模更宽。因此是 得到所可能最好不确定度的最高端的挑选,特别是关于3GHz以上频率。在给出达26.5GHz全部功能指标的仪器中,最快和最准确的仪器是 Keysight NFA 系列噪声系数剖析仪。重庆计量校准

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