Просмотр исходного текста страницы Измерение коэффициента шума линейных устройств с помощью анализатора спектра FSV3

 Данная страница использует материал из оригинального [http://www.rohde-schwarz.com/en/manual/operating-manual-r-s-fsv-k30-noise-figure-measurement-manuals-gb1_78701-29215.html руководства]
 __TOC__

== Теоретические сведения ==
=== Метод Y-фактора с коррекцией второго каскада === 
[[File:Fig1-NFmeasure.png|500px|thumb|Калибровка и измерение коэффициента шума DUT(device under test)]]
При измерениях коэффициента шума для расчетов используется метод Y-фактора с коррекцией второго каскада. Согласно формуле каскадного соединения устройств Фриса, наибольший вклад в общий коэффициент шума вносят первый и второй каскад (вторым каскадом выступает измеритель).

*При измерениях по этому методу к FSV сначала подключается только источник шума. Прибор включает и выключает источник шума, замеряя мощность и шумовую температуру <math>Y_2 = \frac{P_{2}^{ON}}{P_{2}^{OFF}} ; T_{2}^{noise} ; P_{2}^{ON} ; P_{2}^{OFF} </math>. Производится калибровка и кривые NF и Gain приводятся к уровню 0 дБ. Указанные величины сохраняются для последующего вычислени собственной шумовой температуры 1-го каскада (DUT).

*Следующим шагом является включение тестируемого устройства в разрыв между источником шума и прибором и повторное измерение методом Y-фактора. Система теперь состоит из тестируемого устройства (первый каскад) и прибора (второй каскад).
Суммарный Y-фактор системы:  <math> Y_{12} = \frac{P_{12}^{ON}}{P_{12}^{OFF}} </math>,

Шумовая температура 1-го каскада, выраженная через формулу Фриса: <math>T_1 = T_{12} - \frac{T_2}{G_1} </math>

Коэффициент шума по методу Y-фактора рассчитывается как:
::<math>NF(dB)=10\cdot log_{10}\left (\frac{10^{\frac{ENR}{10}}}{10^\frac{Y_{12}}{10} - 1} \right )</math>, где <math>ENR = \frac{T_1-T_0}{T_0} </math> - избыточный коэффициент шума 1-го каскада.

== Описание режимов измерений функции «FSV_K30 Noise figure measurement» ==
Допустимый максимальный коэффициент усиления DUT = 60 дБ. При превышении ставится аттенюатор, его параметры записываются в меню Loss Output Settings.

Перевод FSV в режим измерения коэффициента шума осуществляется кнопкой MODE -> Noise Figure (на экране). Далее возможны варианты:
*'''''Прямое измерение''''' (direct measurement) на заданных частотах. При измерении данного типа коэффициент шума измеряется непосредственно на частотах, задаваемых пользователем в виде сетки, либо на одной частоте. При задании таблицы частот существует предел в 100 значений.
:Для данного типа измерений необходимо (действия схожи для всех измерений): 
::Задать сетку частот и/или центральную частоту в Frequency Settings (на экране), 
::Записать в прибор таблицу ENR шумовой головки (ENR Settings на экране), 
::Произвести калибровку кнопкой SWEEP -> Cal (на экране), 
::Произвести измерение с подключенным DUT SWEEP -> Run single/Run cont.
*'''''Измерение для повышающих частоту устройств''''' (с фиксированной промежуточной частотой / частотой гетеродина).
*'''''Измерение для понижающих частоту устройств''''' (с фиксированной промежуточной частотой / частотой гетеродина).
:В данных видах измерений FSV при калибровке запоминает коэффициент шума шумовой головки в области промежуточных частот, затем при подключенном DUT на этих же частотах выводится коэффициент шума DUT.
:Для проведения измерений FSV снова переводится в режим измерения КШ.
:В Frequency Settings пунктом MODE выбирается режим Fixed IF (Up/Down Conv), Fixed LO (Up/Down Conv).
'''Особенности:'''
*:''<u>Fixed LO:</u>'' Внешний генератор к DUT, подключается, если этого требует DUT (смесители), измерение возможно и без генератора.
В Frequency Settings задается частота гетеродина LO, сетка частот RF, записываются ENR, в Display Settings выбирается, относительно какой сетки будут отображаться кривые NF и Gain. Производится калибровка без DUT, затем измерение.
В режиме Fixed LO необходимо учесть наличие зеркального канала: а) если DUT переносит сигналы с RF и Imag на IF с одинаковым уровнем и происходит измерение КШ этого DUT по методу Y-фактора с коррекцией, то возникает погрешность в 3 дБ: КШ отображается на 3 дБ ниже, а Gain - на 3 дБ выше, чем есть. Для корректировки в R&S_K30_NF_manual предлагаются варианты:
а)Смеситель с высоким уровнем подавления ЗК - в Frequency Settings значение Image Rejection устанавливается 999.999 дБ.

б)Смеситель без ослабления - значение Image Rejection предлагается установить в 0.

в)Для смесителя с известным коэффициентом подавления ЗК задается соответствующее значение Image Rejection.

г)При неизвестном ослаблении требуется знать Gain, а также установить фильтр НЧ/ВЧ, подавляющий ЗК, между DUT и шумовой головкой. Значения ослабления, вносимого фильтром на RF и Imag, вносятся в прибор в Loss Settings.

*:''<u>Fixed IF:</u>'' Данный режим предусматривает подключение внешнего генератора к DUT, а также по интерфейсу B10 он подключается к задней панели FSV. Таким образом, FSV управляет генератором (который поддерживает опцию B10) и перебирает частоты LO. Частоты LO задаются в Frequency Settings, записываются ENR, производится калибровка, измерение.


[[Категория:Методики испытаний]]
[[Category:HOWTO]]