資料介紹
噪聲溫度并非是每個(gè)天線必測(cè)的指標(biāo),但是對(duì)于諸如衛(wèi)星通信地面站接收天線等大尺寸天線,噪聲溫度尤為重要,因?yàn)檫@決定了整個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)的等效噪聲溫度,繼而決定了系統(tǒng)的接收靈敏度。對(duì)于這類天線,其噪聲溫度并不是一成不變的,而是隨著天線的俯仰角變化的,所以測(cè)試其噪聲溫度時(shí),往往是在一定俯仰角時(shí)測(cè)定的。本文介紹了一種測(cè)試天線噪聲溫度的新型方法,與傳統(tǒng)測(cè)試方法的區(qū)別在于,該方法可以修正儀表本身噪聲系數(shù)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響,所以具有更高的精度。噪聲溫度與噪聲因子是描述同一物理特性的不同參數(shù),二者是一一對(duì)應(yīng)的,關(guān)系如下:其中,F(xiàn)為噪聲因子(以對(duì)數(shù)形式表示,一般稱為噪聲系數(shù)),T為等效噪聲溫度,T0為常數(shù)290K。對(duì)于兩端口器件噪聲系數(shù)的測(cè)試,一般使用Y因子法,該方法利用噪聲源開(kāi)、關(guān)兩種狀態(tài)時(shí)的噪聲功率,確定Y因子,進(jìn)而計(jì)算出噪聲系數(shù)。天線的噪聲系數(shù)與普通器件的噪聲系數(shù)有何區(qū)別?天線的噪聲溫度如何測(cè)試?與普通兩端口器件不同的是,天線端口輸出的噪聲功率,不僅包含本身引入的噪聲功率,而且包含了所接收的背景輻射噪聲。正是因?yàn)檫@一點(diǎn),天線的俯仰角不同,則天線接收的背景噪聲功率不同,那么天線端口輸出的噪聲功率也不同,所以天線的等效噪聲溫度不同。天線噪聲溫度表征了,在給定環(huán)境和俯仰角時(shí),天線端口輸出噪聲功率的能力!因此,可以將天線本身當(dāng)作一個(gè)噪聲源,通過(guò)引入場(chǎng)放大器大器表示噪聲源打開(kāi),取掉場(chǎng)放大器大器表示噪聲源關(guān)閉,于是也可以使用Y因子法測(cè)試,這是本文介紹的測(cè)試方法的思路。類似于Y因子法,文中介紹的天線噪溫測(cè)試方法也分為兩步:1) 頻譜儀噪聲系數(shù)的校準(zhǔn);2) 待測(cè)天線噪聲溫度的測(cè)試。校準(zhǔn)與測(cè)試時(shí),需要使用匹配負(fù)載和場(chǎng)放大器,而且要求精確已知場(chǎng)放大器的增益和噪聲系數(shù)。 1、頻譜儀自身噪聲系數(shù)校準(zhǔn)將匹配負(fù)載和場(chǎng)放大器當(dāng)作噪聲源,引入場(chǎng)放大器時(shí),相當(dāng)于噪聲源打開(kāi);去掉場(chǎng)放大器時(shí),相當(dāng)于噪聲源關(guān)閉。兩種狀態(tài)時(shí)輸出的噪聲功率之比定義為Y因子,據(jù)此計(jì)算出頻譜儀本身的噪聲系數(shù),圖1給出了頻譜儀噪聲系數(shù)校準(zhǔn)的連接示意圖。
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