El analizador de ruido de fase y probador de VCO R&S®FSWP es un instrumento de gama alta que analiza con precisión el ruido en componentes de radar y sistemas de comunicaciones claves. Las mediciones de ruido de fase se utilizan para deducir la cifra de ruido de la señal más grande de un dispositivo en condiciones reales de funcionamiento.
El analizador de ruido de fase y probador de VCO R&S®FSWP puede realizar mediciones muy precisas de la cifra de ruido
Su misión
La cifra de ruido por lo general se utiliza para caracterizar el rendimiento de amplificadores, convertidores de frecuencia y otros dispositivos en una cadena de procesamiento de señal . La cifra de ruido medida o especificada para un dispositivo es un parámetro clave que los diseñadores de sistemas utilizan al momento de calcular presupuestos de enlace ascendente y descendente para los sistemas de transmisión.
El método tradicional de la cifra de ruido utiliza el método común del factor Y (véase la nota de aplicación Técnica del factor Y para mediciones de cifra de ruido en rohde-schwarz.com/appnote/1MA178 para más detalles). La medición utiliza un analizador de espectro y una fuente de ruido para medir el ruido añadido de un dispositivo estimulado con una fuente de ruido de banda ancha calibrada. Los niveles de potencia durante una medición de este tipo generan lo que se denomina niveles de potencia de señales pequeñas. Estas cifras de ruido no están directamente relacionadas con las condiciones de funcionamiento. Semejantes condiciones del dispositivo dependen en gran medida de la potencia de entrada.
Los amplificadores en los transmisores no suelen utilizarse en el estado de señal pequeña. El factor de ruido de señal pequeña es mucho más importante en los receptores. Las condiciones normales de funcionamiento del amplificador en un transmisor de estación base móvil o radar tienden a estar en un rango de funcionamiento muy específico para alcanzar su máxima linealidad y eficiencia. Este rango a menudo se sitúa cerca del punto de compresión a 1 dB para un dispositivo.
El método de factor Y puede producir cifras de ruido que no representen el dispositivo bajo condiciones de operación reales.
Solución de Rohde & Schwarz
El ruido de fase para un dispositivo está estrechamente ligado a la cifra de ruido. Los elementos que contribuyen al ruido de un amplificador pueden verse a gran escala en el ruido 1/f junto con su ruido de banda ancha más allá del nivel de fluctuación. Debido a que una cifra de ruido indica el ruido de banda ancha que un dispositivo genera, puede utilizarse una medición de ruido de fase de banda ancha para calcularla. El analizador de origen de señal R&S®FSWP puede ayudar a variar los niveles de excitación del dispositivo para entender claramente el ruido de fase añadido/residual y el rendimiento de la cifra de ruido de un dispositivo bajo condiciones de operación variables.
La cifra de ruido puede calcularse a partir de un resultado de ruido de fase aplicando la siguiente ecuación:
NF = L(f) – Nth + Pin
Donde:
L(f) = ruido de fase medido en un offset especificado en dBm (1Hz)
Nth = ruido de fase térmico (–177 dBm (1 Hz))
Pin: nivel de señal calibrado aplicado al dispositivo
Ejemplo
La cifra de ruido de una señal pequeña para un amplificador ha sido medida con el método de factor Y a 1,9 dB a 1900 MHz. El método del ruido de fase puede utilizarse para calcular la cifra de ruido del amplificador para distintos niveles de entrada.
| Nivel de transmisión del dispositivo en dBM | Ruido de fase en dBc (Hz) | Factor de ruido en dB |
|---|---|---|
| –25 | –150.4 | 1.6 |
| –20 | –155.3 | 1,7 |
| 0 | –169.4 |
Ningún enfoque de señal pequeña |
Resumen
Debido a que el dispositivo se excita hasta y más allá de su compresión de 1 dB (nivel de excitación de 0 dBm), el ruido de fase añadido y el factor de ruido calculados a partir del mismo resultado son mucho peores. Bajo condiciones de operación reales, la cifra de ruido de señal grande que se deduce de las mediciones de ruido de fase es un método más confiable para calcular el balance de enlace de un sistema de transmisión. El analizador de ruido de fase y probador de VCO R&S®FSWP permite realizar mediciones de ruido de fase precisas y confiables de banda ancha para calcular la cifra de ruido para un dispositivo bajo condiciones de funcionamiento variables.
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