Прохождение шума через БВЧ

1. Занятие №1

ЗАНЯТИЕ №1
Прохождение шума через БВЧ

2.

Основные понятия шумовых характеристик РПУ
ш 2 ( f )df
0
- эквивалентная шумовая полоса
пропускания БВЧ
1
2 ( f )
( f ) - нормированная АЧХ БВЧ
f
Для одиночного колебательного контура: ш 0,707
2
Для двухконтурного преселектора: ш
0,707
4 2 1
Pшном kTПш - Номинальная мощность теплового шума
активной проводимости (формула Найквиста);
Пш
Pш kTПш q
- Проходная мощность
k 1.38 10 23 Дж / К
Kш
Pш вых Pш. г. вых Pш. соб. вых
P
1 ш. соб. вых 1
Pш. г. вых
Pш. г. вых
Pш. г. вых
Tш T0 Kш 1
- Коэффициент шума БВЧ
- Шумовая температура БВЧ
Номинальная мощность собственного шума БВЧ,
Pш. соб. ном kT0 Kш 1 ш kTш ш приведённого к его входу
Рш.А.ном kТ А П ш - Номинальная мощность шума антенны
Эквивалентная шумовая температура антенны

3.

Основные понятия шумовых характеристик РПУ
Pш. ном Рш.А.ном Pш. соб. ном k Т А Tш ш kTш РПУ Пш
ном
Gш.
Pш. ном
kTш РПУ
ш
Номинальная мощность суммарного шума,
приведённого ко входу БВЧ
Спектральная плотность номинальной мощности
суммарного приведённого шума
К ш.ф 1
Тф
Т0
L
ф
1
Lф 1 К Рф. ном
Кш Кш1
Коэффициент шума пассивного
четырёхнолюсника (фидера)
- Затухание фидера
Кш2 1
Кш3 1
К Р1.ном К Р1.ном К Р 2.ном
КшN 1
К Р1.ном К Р ( N 1).ном
Коэффициент шума системы каскадно-соединённых четырёхполюсников (блоков РПУ)
U ш2
Pш
Uш
R
RPш - Эффективное напряжение шума

4. Корреляционный анализ

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ
K ( )
s(t )s(t )dt
- автокорреляционная функция
- энергия сигнала
K (0)
s 2 (t )dt E
Gм ( ) S ( ) K ( )e j d
2
- энергетический спектр сигнала

5. Задача №1

ЗАДАЧА №1
На вход приёмника подключён эквивалент согласованной антенны,
находящийся при температуре T0. При этом мощность шума на выходе БВЧ
равна 20∙10-9 Вт. Определить мощность приведённого ко входу собственного
шума приёмника, если шумовая полоса равна 2 МГц, а коэффициент усиления
проходной мощности БВЧ 60 дБ.

6. Лабораторная работа

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
Провести расчет:
перевести параметры, заданные в децибелах, в относительные единицы;
рассчитать коэффициент шума фидера;
рассчитать коэффициент шума БВЧ как системы каскадно-соединённых
четырёхполюсников
рассчитать шумовую температуру БВЧ и суммарную шумовую температуру РПУ;
рассчитать спектральную плотность мощности приведённого ко входу суммарного
шума
Выполнить моделирование: (не менее 1 000 000 отсчётов) сопоставить
рассчитанное и измеренное значения спектральной мощности приведённого шума

7. Лабораторная работа: измерение шумовой температуры

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА: ИЗМЕРЕНИЕ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
Для определения на модели шумовой температуры нужно провести два измерения
спектральной плотности мощности приведённого ко входу шума:
(1)
G
1)При Т Т 0 ( ш. k T0 Tш. БВЧ ....)
(2)
2)подобрать такое значение Т А Т 0 , при котором спектральная плотность
(1)
А
(2)
(2)
мощности приведённого шума увеличивается в 2 раза ( Gш. k Т А Tш. БВЧ ...)
(2)
Из уравнения k Т А(2) Tш. БВЧ 2 k T0 Tш. БВЧ найти Tш. БВЧ Т А 2T0 .
Сравнить измеренное значение с рассчитанным.

8. Домашнее задание:

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:
Задача Д1
Определить шумовую температуру приёмника, структурная схема которого приведена на рисунке.
Задача Д2
Каким должен быть коэффициент передачи номинальной
мощности УРЧ, чтобы результирующая шумовая температура
обоих каскадов была равна 110 К?
Задача Д3
Приёмник с шумовой температурой 400 К и шумовой полосой пропускания БВЧ
15 МГц подсоединён к согласованной антенне, имеющей шумовую температуру
570 К. Определить чувствительность приёмника, при которой обеспечивается
коэффициент различимости равный 2