23. Способы измерения шумовых характеристик приемников и их каскадов,

Методы удвоения мощности, Метод двух нагрузок.

1. Измеряют шум на выходе (на выходном измерительном приборе) при выключенном ГШ:

Р_{ш вых1} = kТ₀ П_эК_р + Р_{ш внур}.

2. Включают ГШ и увеличивают ток (контроль - на измерительном приборе ГШ) до тех пор пока на выходе не станет:

Р_{ш вых2} = 2 Р_{ш вых1}, которое означает, Р_вых.гш = Р_ш.вых1/К_р

N = Р_{ш вых}/Р_{ш вых ид} = Р_{ш вых}/К_р Р_{ш вх}=(kТ₀ П_эК_р + Р_{ш внур}) /К_р Р_{ш вх}

N = 1/2 qI₀R_ДП_э/kT₀П_эК_р= 1/2 q/kT₀ I₀R_Д = АI₀.

И следовательно N и I₀ связаны только постоянным коэффициентом А.

2) для измерения широко применяют метод поочередного подключения ко входу двух нагрузок при температурах Т₁ и Т_2. При этом

Р_швых1 = кП_э(Т₁+ Т_шэ), Р_швых2 = кП_э(Т₂ + Т_шэ)

и Т_шэ определяют из пропорции деля Р_швых1 /Р_швых2=А:

Т_шэ = (АТ₀-Т_аз)/(1-А).

24. Измерение эквивалентной шумовой температуры методом двух нагрузок.

1. Измеряют шум на выходе (на выходном измерительном приборе) при выключенном ГШ:

Р_{ш вых1} = kТ₀ П_эК_р + Р_{ш внур}.

2. Включают ГШ и увеличивают ток (контроль - на измерительном приборе ГШ) до тех пор пока на выходе не станет:

Р_{ш вых2} = 2 Р_{ш вых1}, которое означает, Р_вых.гш = Р_ш.вых1/К_р

N = Р_{ш вых}/Р_{ш вых ид} = Р_{ш вых}/К_р Р_{ш вх}=(kТ₀ П_эК_р + Р_{ш внур}) /К_р Р_{ш вх}

N = 1/2 qI₀R_ДП_э/kT₀П_эК_р= 1/2 q/kT₀ I₀R_Д = АI₀.

И следовательно N и I₀ связаны только постоянным коэффициентом А.

25. Основные пути снижения эквивалентной шумовой температуры системы антенна- приемник.

26. Малошумящие входные устройства: в каком диапазоне частот целесообразно использовать малошумящие усилители и почему?

В диапазоне коротких миллиметровых и субмиллиметровых волн в настоящее время типична схема супергетеродинного приемника, начинающаяся со смесителя. Поскольку преобразователь частоты обычно не обеспечивает необходимого усиления, малошумящими должны быть как смеситель, так и усилитель промежуточной частоты. Смеситель при этом должен обладать минимальными потерями преобразования.

В малошумящих входных устройствах нашли применение разные типы активных приборов. Многие из них в настоящее время утратили свое значение, другие широко применяются в новых разработках, третьи еще не вышли из стен лабораторий:

усилители на электронных лампах – 1930…1960 гг;

усилители на лампах бегущей волны (ЛБВ) – 1950…1970 гг;

квантовые парамагнитные усилители (КПУ) – 1955…1980 гг;

полупроводниковые параметрические усилители (ППУ) – 1960…1990 гг;

усилители на туннельных диодах (УТД) – 1970…1980 гг;

усилители на биполярных транзисторах (УБТр) – 1960…

усилители на полевых транзисторах (УПТр) – 1970…

усилители на гетеропереходных транзисторах (УГТр) – 1980…

смесители на точечно-контактных диодах – 1940…1990 гг;

смесители на диодах с барьером Шотки (ДБШ) - 1970 …

смесители на структурах сверхпроводник – изолятор – сверхпроводник (СИС) – 1980…

Годы, указанные в списке, соответствуют периоду наиболее широкого применения данного типа приборов. Общая тенденция развития малошумящих устройств состоит в продвижении вверх по частоте и достижении все более низких значений эквивалентной шумовой температуры.

Диапазон частот, в котором работает данный прибор, и достигаемый с его помощью уровень эквивалентной шумовой температуры приемника удобно представлять на плоскости частота f – эквивалентная шумовая температура Тш (рис.3.1).