测量超过 110 ghz 的噪声系数 -九游官网下载

您的任务

随着近来半导体技术的增强，110 ghz 以上的微波频率范围越来越具有吸引力，尤其是对毫米波雷达和成像应用。但是，频率范围越高，接收机内的信噪比往往越差。因此，在开发毫米波应用时，为了提高灵敏性，必须测量低噪声放大器 (lna) 或整个接收路径的噪声系数。

lna 的噪声系数和增益定义了整体可得到的信噪比。不管是为了正确设计系统并提高雷达及微波成像应用的分辨率，还是为了提高通信应用的数据吞吐量，都必须测量上述两项参数。

测试与测量九游官网下载的解决方案

罗德与施瓦茨信号与频谱分析仪（比如 r&s^®fsw）配备 r&s^®fsx-k30 噪声系数测量选件，能够准确测量和分析噪声系数和增益（甚至是毫米波范围内的噪声系数和增益）。r&s^®fs-z170 等外部谐波混频器可将分析仪的频率范围最高扩展到 170 ghz

在测量噪声系数和增益时，通常使用 y 因子法。此方法使用一个噪声源，比如频率范围介于 110 ghz 至 170 ghz 的 elva 噪声二极管（issn-06 型号），以便向被测设备提供超噪声比 (enr)。为提高分析仪的灵敏性并获得可重复的可靠结果，建议在混频器前部使用一台附加低噪声前置放大器，比如 rpg d-lna 110-170（rpg 系罗德与施瓦茨的子公司）。

r&s^®fsx-k30 可完全控制测试装置。它在测量扫描过程中打开和关闭噪声源的 enr，并以各种图形和表格的形式显示计算的噪声系数和增益结果。y 因子指在噪声二极管打开/关闭的状态下噪声基底之间的差异。不使用前置放大器时，在 140 ghz 条件下 y 因子大约仅为 0.5 db。使用前置放大器可使 y 因子增加 10 倍以上，大约为 7 db，这对测量精度具有关键影响。

在毫米波频率下具有卓越性能

即便在毫米波频率下，r&s^®fsw 信号与频谱分析仪也具有卓越性能。使用前置放大器时，y 因子可增加到足以补偿分析仪在噪声系数和增益方面的微小统计误差（仅为 0.1 db）。这样一来，甚至能够在超过 110 ghz 的频率下获得可重复的测量结果。

测试装置的电压驻波比 (vswr) 会将附加系统误差引入测试结果，必须加以校准。r&s^®fsx-k30 选件已经添加了不确定度计算器，用于测量噪声系数和增益。所用组件的 vswr、enr 不确定度及增益的典型值均可输入。如此，可计算出所述装置的系统误差大约为 0.5 db。为降低系统误差，可能还需要使用一些附加衰减器或滤波器。

摘要

配备 r&s^®fsx-k30 选件的罗德与施瓦茨信号与频谱分析仪是该九游官网下载的解决方案的基石，能够使用 y 因子法准确测量毫米波频率范围内的噪声系数和增益。积分不确定度计算器是一种已将 vswr、enr 不确定度以及附加衰减器和滤波器等各项设置参数计入考量的强大工具，以便计算误差。

在 0 db 增益和 0 db 噪声系数的条件下以直通连接代替被测设备，证明在经过第二级校正消除分析仪的影响之后，r&s^®fsw 的噪声系数和增益的统计误差仅为 0.1 db。

用于噪声系数测量（基于 y 因子法）的典型装置：此测试装置包括配备 r&s®fsx-k30 选件的 r&s®fsw、外部谐波混频器、低噪声前置放大器和噪声源，能够准确测量噪声系数和增益，包括超过 110 ghz 的误差计算。