СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2015

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 89 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2015 Нежелательные отклики Иногда целевая полоса частот ВЧ-сигнала является не единствен- ной, которая преобразуется в ПЧ. Пре- образование нежелательных частот- ных полос может происходить, если они присутствуют на ВЧ-входе вместе с полезным сигналом. В числе таких нежелательных полос: ● зеркальные частоты (f ГЕТ + f ПЧ или f ГЕТ – f ПЧ , в зависимости от преобра- зователя); ● гармоники (2f ГЕТ ± f ПЧ ; 3f ГЕТ ± f ПЧ и так далее); ● побочные составляющие и сигналы прямого прохождения ПЧ (см. рис. 9). Обычно, особенно в приёмниках, отклики на эти сигналы незначительны благодаря внутренней фильтрации. Но во многих других устройствах, особен- но в смесителях, один или более откли- ков на такие сигналы могут присутство- вать и вносить дополнительные поме- хи в полосу ПЧ. Смесители, имеющие два основных отклика (f ГЕТ + f ПЧ и f ГЕТ – f ПЧ ), обыч- но называют двухполосными смеси- телями. Полоса (f ГЕТ + f ПЧ ) называет- ся верхней боковой полосой (ВБП), а (f ГЕТ – f ПЧ ) – нижней боковой поло- сой (НБП). Такие смесители преоб- разуют шум, содержащийся в обеих частотных полосах, в полосу ПЧ. Ког- да смеситель является частью системы измерения шума, второй отклик будет создавать ошибку в измерении коэф- фициента шума, если не введена кор- рекция (обычно +3 дБ). В идеале, для исключения второго отклика нужна фильтрация на ВЧ-входе, чтобы изме- рения могли выполняться с использо- ванием одной боковой полосы. Приборы для измерения коэффициента шума Анализаторы коэффициента шума Анализаторы коэффициента шума – новейший этап развития технических решений для измерения коэффициента шума. В базовой конфигурации анали- затор коэффициента шума состоит из приёмника с точным детектором мощ- ности и схемы для питания источника шума. Он имеет вход для ENR и отобра- жает результат измерения коэффици- ента шума, соответствующий часто- те, на которую настроен. Анализатор вычисляет коэффициент шума, исполь- зуя метод Y-фактора. Анализатор отображает на дисплее коэффициент шума и коэффициент передачи в режиме свипирования частоты сигнала, а также связанные элементы, такие как маркеры и огра- ничительные линии. Анализаторы коэффициента шума Keysight серии NFA (см. рис. 10) в комбинации с источ- никами шума серии SNS обеспечивают повышенные точность и скорость изме- рений, что важно в условиях производ- ства. Анализаторы серии NFA специаль- но разработаны и оптимизированы для конкретной цели – измерения коэффи- циента шума. У комбинированных при- боров, предназначенных для выполне- ния и других измерений, точность, как правило, ниже. Анализаторы сигналов/спектра Анализаторы сигналов/спектра часто используются для измерения коэффи- циента шума, поскольку, как правило, они уже присутствуют в испытатель- ной стойке для ВЧ- и микроволновых устройств различного назначения. При наличии соответствующего про- граммного обеспечения и контроллера, они могут применяться для измерения коэффициента шума любым из выше- перечисленных методов. Эти анализа- торы особенно полезны для испытания устройств с высоким коэффициентом шума при использовании метода гене- ратора сигналов или метода непосред- ственного измерения шума. Изменяемые полосы пропускания позволяют измерять параметры узко- полосных устройств. Приложение для измерения коэффициенташума на ана- лизаторах сигналов серии X (см. рис. 11) обеспечивает измерения коэффициента шума и коэффициента передачи, сопо- ставимые с таковыми на анализаторе коэффициента шума серии NFA. Анализатор сигналов PXA с программой для измерения коэффициента шума N9069A Одно из преимуществ анализатора коэффициента шума на базе анализа- тора сигналов/спектра состоит в его многофункциональности. Он может, например, измерять искажения в уси- лителе. Кроме того, он может локализо- вать побочные и паразитные сигналы, а затем измерить коэффициент шума устройства на частотах, где эти сигна- лы не будут создавать помех. Анализаторы сигналов/спектра, даже с внутренним предусилителем, не могут находить столь низкие коэффициенты шума, как специализированный при- бор NFA. Поэтому для устройств с низ- ким коэффициентом передачи (или большими потерями) рекомендует- ся применять либо NFA, либо допол- нительный внешний малошумящий предусилитель, чтобы повысить чув- ствительность анализатора сигналов. Для частот ниже 10 МГц анализато- ры сигналов/спектра предпочтитель- нее, чем NFA. Анализатор X-серии PXA с прикладной измерительной програм- мой имеет функцию внутренней кали- бровки (Internal Cal), что существенно повышает удобство работы оператора, избавляя от необходимости полностью проходить этап калибровки. В осталь- ном функциональные характеристи- ки анализатора PXA с программой для измерения коэффициента шума такие же, как у NFA. Анализаторы цепей Как и анализаторы спектра, анали- заторы цепей являются широко рас- пространёнными в индустрии много- целевыми приборами. Есть приборы, которые предлагают измерение коэф- фициента шума в дополнение к обыч- ным измерениям параметров цепей. Их преимущество – в возможности измерять и другие характеристики устройств, например, коэффициенты передачи и согласования. Но поскольку измерения параметров цепей обычно выполняются при одной и той же внут- ренней архитектуре приёмника, в слу- Рис. 11. Анализатор сигналов серии X с источником шума серии SNS Рис. 10. Анализатор коэффициента шума серии NFA © СТА-ПРЕСС