L'analyseur de bruit de phase et testeur VCO R&S®FSWP est un instrument haut de gamme qui analyse précisément le bruit dans les composants clés de systèmes radar et de communications. Les mesures de bruit de phase sont utilisées pour calculer le facteur de bruit large signal d'un appareil dans des conditions de fonctionnement réelles.
L'analyseur de bruit de phase et testeur VCO R&S®FSWP peut effectuer précisément des mesures du facteur de bruit
Votre tâche
Les mesures du facteur de bruit sont communément utilisées pour caractériser la performance des amplificateurs, des convertisseurs de fréquence et d'autres appareils dans un trajet de signal. Le facteur de bruit mesuré ou spécifié pour un appareil est un paramètre essentiel que les concepteurs de systèmes utilisent lorsqu'ils calculent les budgets des liaisons montantes et descendantes pour des systèmes de transmission.
La méthode traditionnelle de facteur de bruit utilise la méthode commune du facteur Y (voir la note d'application "Y-Factor Technique for Noise Figure Measurements" sur rohde-schwarz.com/appnote/1MA178 pour les détails). La mesure utilise un analyseur de spectre et une source de bruit pour mesurer le bruit additif provenant d'un appareil stimulé avec une source de bruit large bande calibrée. Les niveaux de puissance au cours d'une telle mesure génèrent ce que l'on appelle des niveaux de puissance de petit signal. Ces facteurs de bruit ne sont pas directement associés aux conditions de fonctionnement. De telles conditions d'appareil dépendent largement de la puissance d'entrée.
Les amplificateurs dans les émetteurs / récepteurs ne sont pas généralement utilisés dans leur statut de petit signal. Le facteur de bruit de petits signaux est beaucoup plus important pour les récepteurs. Les conditions normales de fonctionnement d'un amplificateur dans un émetteur / récepteur d'une station de base mobile ou d'un radar ont tendance à être dans une gamme de fonctionnement très spécifique pour une linéarité et une efficacité maximales. Cette gamme est souvent proche du point de compression 1 dB pour un appareil.
La méthode du facteur Y peut produire des facteurs de bruit qui ne parviennent pas à représenter l'appareil dans des conditions de fonctionnement réalistes.
Solution Rohde & Schwarz
Le bruit de phase pour un appareil est étroitement lié au facteur de bruit. Les contributeurs de bruit pour un amplificateur peuvent être largement observés dans un bruit de papillotement 1/f avec le bruit large bande au-delà du papillotement. Puisqu'un facteur de bruit indique le bruit large bande généré par un appareil, une mesure de bruit de phase large bande peut être utilisée pour calculer le facteur de bruit. L'analyseur de sources de signaux R&S®FSWP peut aider à faire varier les niveaux du DUT afin de mieux comprendre le bruit de phase additif / résiduel et la performance du facteur de bruit pour un appareil dans des conditions de fonctionnement variantes.
Le facteur de bruit (NF) peut être calculé à partir d'un résultat de bruit de phase en utilisant l'équation suivante :
NF = L(f) – Nth + Pin
Avec :
L(f) : bruit de phase mesuré à un décalage spécifié en dBm (1Hz)
Nth : bruit de phase thermique (–177 dBm (1 Hz))
Pin : niveau du signal calibré appliqué au DUT
Exemple
Le facteur de bruit de petit signal pour un amplificateur a été mesuré à 1,9 dB à 1900 MHz en utilisant la méthode du facteur Y. La méthode du bruit de phase peut être utilisée pour calculer le facteur de bruit de l'amplificateur pour des niveaux d'entrée variants.
| Niveau du DUT en dBm | Bruit de phase en dBc (Hz) | Facteur de bruit en dB |
|---|---|---|
| –25 | –150.4 | 1,6 |
| –20 | –155,3 | 1.7 |
| 0 | –169,4 |
Approche aucun petit signal |
Conclusion
Puisque le DUT est apporté près et au-delà du point de compression 1 dB (niveau 0 dBm), le bruit de phase additif et le facteur de bruit calculé à partir du même résultat sont bien pires. Dans des conditions de fonctionnement réelles, le facteur de bruit d'un grand signal à partir des mesures du bruit de phase est une méthode plus fiable pour le calcul du budget de la liaison d'un système de transmission. L'analyseur de bruit de phase et testeur VCO R&S®FSWP permet des mesures de bruit de phase précises et fiables afin de calculer le facteur de bruit pour un appareil dans des conditions de fonctionnement variantes.
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