Электромагнитная совместимость радиоприемных устройств СВЧ. Алгазинов Э.К - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

12
Коэффициент шума многокаскадной схемы, как известно , выражается
через коэффициенты шума отдельных каскадов F
i
как
F = F
1
+ (F
2
-1)/K
1
н
+ (F
3
-1)/K
1
н
K
2
н
+..., (1.5)
где K
i н
— номинальные коэффициенты передачи отдельных каскадов. Заме-
чательным в этой формуле является то , что входящие в нее величины F
i
яв-
ляются стандартными коэффициентами шума, то есть определены при стан -
дартной температуре Т
0
входных нагрузок каскадов. Это означает, что ,
измерив стандартные коэффициенты шума отдельных каскадов, можно лег-
ко получить коэффициент шума приемника в целом. Напомним , что форму-
ла (1.5) справедлива только в линейных режимах устройств , входящих в ра-
диоприемный тракт.
Из (1.5) следует, что общий коэффициент шума многокаскадной схемы
определяется, в основном, шумами первых каскадов, поскольку шумы по-
следующих каскадов оказываются ослабленными на общий коэффициент
усиления всех предыдущих каскадов. Первые три члена выражения (1.5) со -
ответствуют входному устройству, МШУ и смесителю схемы рис. 1.1. Ко-
эффициент усиления пассивного входного устройства К
1
меньше единицы,
коэффициент усиления МШУ К
2
>>
1. Поэтому третий и последующие чле-
ны выражения (1.5) играют малую роль и полный коэффициент шума ра-
диоприемника можно оценить по первым двум членам , из которых следует,
что для уменьшения общего коэффициента шума радиоприемника необхо -
димо , чтобы коэффициент шума МШУ F
2
был как можно ниже, а его коэф-
фициент усиления K
2
как можно больше. Высокое значение K
2
компенсиру-
ет шумы последующих каскадов, в первую очередь, — смесителя,
коэффициент шума которого в верхней части сантиметрового диапазона
имеет порядок 5-7 дБ и возрастает при укорочении длины волны [23].
Исходя из реальных шумовых свойств возможных структурных схем
усилительно - преобразовательного тракта , следующего после МШУ, обычно
считают, что коэффициент усиления МШУ должен быть не менее 15 дБ
[23,27]. В этом случае коэффициент шума радиоприемника будет опреде-
ляться практически только шумами входного устройства и МШУ, а шумы
последующих каскадов будут полностью скомпенсированы .
Входное устройство может существенно ухудшить шумовые характери-
стики приемника. Действительно , известно [26], что коэффициент шума
пассивного четырехполюсника с потерями, находящегося при стандартной
температуре 293°К , равен
F
1
=1/K
1
н
.
Тогда из (1.5) следует простое выражение для первых двух каскадов, по ко -
торому можно оценивать коэффициент шума приемника:
F=F
МШУ
/K
1
н
. 
                                  12
    К о эффициентш ума мно гокаскадно й схемы , как известно , вы раж ается
черезко эффициенты ш умао тдельны х каскадо вFi как
          F = F1 + (F2-1)/K1 н + (F3-1)/K1нK2 н +...,                      (1.5)
где Kiн — но минальны е ко эффициенты п ередачи о тдельны х каскадо в. Заме-
чательны м в этой фо рмуле является то , что вхо дящ ие в нее величины Fi яв-
ляю тся стандартны ми ко эффициентами ш ума, то естьо п ределены п ри стан-
дартно й темп ературе Т0 вхо дны х наг       рузо к каскадо в. Э то о значает, что,
измерив стандартны е ко эффициенты ш умао тдельны х каскадо в, мо ж но лег             -
ко п о лучитько эффициентш умап риемникав цело м. Н ап о мним, что фо рму-
ла(1.5) сп раведливатолько в линей ны х реж имах устро й ств, вхо дящ их в ра-
дио п риемны й тракт.
      И з(1.5) следует, что о б щ ий ко эффициентш умамно г         о каскадно й схемы
о п ределяется, в о сно вно м, ш умами п ервы х каскадо в, п о ско лькуш умы п о -
следую щ их каскадо в о казы ваю тся о слаб ленны ми на о б щ ий ко эффициент
усиления всех п реды дущ их каскадо в. П ервы е три членавы раж ения (1.5) со -
о тветствую твхо дно муустро й ству, М Ш У и смесителю схемы рис. 1.1. К о -
эффициентусиления п ассивно го вхо дно г        о устро й стваК 1 меньш е единицы ,
ко эффициентусиления М Ш У К 2>>1. П о этомутретий и п о следую щ ие чле-
ны вы раж ения (1.5) иг     раю тмалую ро ль и п о лны й ко эффициентш ума ра-
дио п риемникамо ж но о ценитьп о п ервы м двум членам, изко торы х следует,
что для уменьш ения о б щ его ко эффициента ш умарадио п риемниканео б хо -
димо , чтоб ы ко эффициентш умаМ Ш У F2 б ы л как мо ж но ниж е, аег            о ко эф-
фициентусиления K2 как мо ж но б о льш е. В ы со ко е значение K2 ко мп енсиру-
ет ш умы п о следую щ их каскадо в, в п ервую о чередь, — смесителя,
ко эффициент ш ума ко торо г      о в верхней части сантиметро во г       о диап азо на
имеетп о рядо к 5-7 дБ и во зрастаетп ри уко ро чении длины во лны [23].
      И схо дя из реальны х ш умо вы х сво й ств во змо ж ны х структурны х схем
усилительно -п рео б разо вательно г  о тракта, следую щ ег  о п о сле М Ш У , о б ы чно
считаю т, что ко эффициентусиления М Ш У до лж ен б ы ть не менее 15 дБ
[23,27]. В этом случае ко эффициентш ума радио п риемника б удето п реде-
ляться п рактически только ш умами вхо дно го устро й ства и М Ш У , а ш умы
п о следую щ их каскадо вб удутп о лно стью ско мп енсиро ваны .
      В хо дно е устро й ство мо ж етсущ ественно ухудш итьш умо вы е характери-
стики п риемника. Д ей ствительно , известно [26], что ко эффициент ш ума
п ассивно г о четы рехп о лю сника с п о терями, нахо дящ ег   о ся п ри стандартно й
темп ературе 293°К , равен
          F1 =1/K1 н.
Т о гдаиз(1.5) следуетп ро сто е вы раж ение для п ервы х двух каскадо в, п о ко -
то ро мумо ж но о цениватько эффициентш умап риемника:
          F=FМ   Ш У /K1н.

Страницы