用频谱仪测量噪声系数

2011-03-04 20:22:40来源: vihome

频谱仪测量噪声系数:
测量框图为:

基于噪声系数的定义得到的一个测量公式为:
NF=PNOUT-(-174dBm/Hz+20lg(BW)+Gain)     (1)
公式中, PNOUT是已测的总共输出噪声功率,-174dBm/Hz是290oK(室温)时环境噪声的功率谱密度,BW是感兴趣的频率带宽,Gain是系统的增益,NF是DUT的噪声系数。公式中每个变量均为对数。为简化公式,我们可以直接测量输出噪声功率谱密度(dBm/Hz),这时公式变为:
NF=PNOUTD+174dBm/Hz-Gain    (2)

 


频谱仪的显示示意图

以某接收机为例,具体的测试步骤为:
用频谱仪测量接收机的增益Gain=72Db;
射频信号发生器给接收机送入接收信号(在接收能够接收的电平范围都可以,但一般我们感兴趣的是接收机小信号时的噪声系数,所以通常给接收的电平接近灵敏度电平,通常给小于-100dbm的信号强度);
为获得稳定和准确的噪声密度读数,选择最优的RBW(解析带宽)与VBW(视频带宽),使频谱,尤其是基底噪声看起来比较干净即可。视频带宽越小,频谱仪显示的基底噪声越小, PNOUTD读数越准确。
读出基底噪声功率谱密度PNOUTD。
用公式2计算出噪声系数。

相对于噪声分析仪测量噪声的方法,这种方法比较简单。通常噪声分析仪在超低的噪声测量中准确度更高一些。

只要噪声分析仪允许,这种方法可以适用于任何频率范围。对于系统增益非常高,噪声系数非常高的场合,这种方法也非常准确。最大的限制来自于频谱仪的噪声基底。

是否当放大器的增益比较小的时候,该方法失效?
是的,因为增益小,信号不能从基底噪声中显现出来。

关键字:测试  测试测量

编辑:Galactica 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2011/0304/article_2388.html
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