噪聲系數(shù)表征被測(cè)件DUT內(nèi)部噪聲程度,是對(duì)信噪比的惡化程度,即輸入信噪比和輸出信噪比的比值。進(jìn)行噪聲系數(shù)測(cè)量時(shí),往往追求0.1dB甚至更嚴(yán)格的誤差范圍,那么問(wèn)題來(lái)了,怎樣判斷噪聲系數(shù)的測(cè)量值是否準(zhǔn)確呢?如果同樣采用Y因子法的兩臺(tái)噪聲系數(shù)分析儀的結(jié)果有偏差,原因和解決方法是什么?
噪聲系數(shù)分析儀測(cè)量不確定度評(píng)估方法
保證準(zhǔn)確度的要求:
﹒ENR-NF(SA) >3dB
﹒ENR-NF(DUT)>5dB
﹒NF(DUT)+G(DUT)-NF(SA)>1dB
以上公式的含義:
﹒噪聲源超噪比ENR比分析儀噪聲系數(shù)大3dB以上
﹒噪聲源ENR比DUT噪聲系數(shù)大5dB以上
﹒DUT的噪聲系數(shù)加增益大于分析儀噪聲系數(shù)1dB以上
﹒選擇噪聲源的ENR高一些比較準(zhǔn),但要考慮總功率不可接近甚至超過(guò)DUT的功率線性區(qū)
分析儀噪聲系數(shù)NF與底噪聲DANL:
﹒NF_SA(dB)=176.22+DANL
誤差項(xiàng)來(lái)源:
﹒噪聲源ENR誤差
﹒駐波(噪聲源、DUT和分析儀)
﹒分析儀校準(zhǔn)誤差
﹒DUT增益測(cè)量誤差
不同噪聲系數(shù)分析儀測(cè)量一致性
不同噪聲系數(shù)分析儀測(cè)量同一DUT的噪聲系數(shù)應(yīng)當(dāng)完全一致嗎?
實(shí)際情況可能并非如此,偏差主要來(lái)源以下方面:
﹒噪聲源ENR的溯源校準(zhǔn)誤差
﹒噪聲源駐波不同
﹒分析儀噪聲系數(shù)和駐波不同
﹒噪聲源ENR不同,使DUT工作在不同輸入功率狀態(tài),線性度造成的偏差
﹒接口類型不同時(shí)轉(zhuǎn)接器帶來(lái)的誤差
上述因素造成不同噪聲系數(shù)分析儀測(cè)量同一DUT的噪聲系數(shù)的結(jié)果不同。
﹒如果希望保持兩套噪聲系數(shù)分析設(shè)備(A和B)測(cè)量結(jié)果保持一致,需要進(jìn)行以下操作:
﹒假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備A
﹒用系統(tǒng)A校準(zhǔn)后,連接系統(tǒng)B所使用的噪聲源,測(cè)量ENR
﹒系統(tǒng)B使用上述噪聲源和ENR測(cè)量數(shù)據(jù),測(cè)量DUT
﹒如果端口類型不同,要求轉(zhuǎn)接器的駐波<1.2,越小越好
﹒可以使用一個(gè)3dB衰減器考核噪聲系數(shù)分析儀的準(zhǔn)確度,用網(wǎng)絡(luò)分析儀標(biāo)定此衰減器的S21損耗dB值,此標(biāo)定值即可當(dāng)作噪聲系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值,分析儀測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值之差即測(cè)量誤差
﹒當(dāng)系統(tǒng)B噪聲源ENR遠(yuǎn)大于A時(shí),適當(dāng)考慮在B噪聲源加衰減器改善駐波,并使兩個(gè)噪聲源ENR接近
通過(guò)以上步驟,使分析儀B校準(zhǔn)溯源到A,達(dá)成測(cè)試一致性。從計(jì)量溯源角度考慮,上述方法并不是最好的,因?yàn)闊o(wú)法保證分析儀A能夠作為標(biāo)準(zhǔn)。分析儀A和B,包括噪聲源整套設(shè)備,都應(yīng)該送檢到上級(jí)計(jì)量機(jī)構(gòu),從而保證標(biāo)準(zhǔn)溯源。