Como examinar o valor de ruído do receptor

Sua tarefa

As comunicações avançadas e os sistemas de radar têm esquemas de modulação cada vez mais complexos. A largura de banda do sinal usado também está aumentando. Ambos são formas comuns de maximizar a taxa de transferência de dados ou de aprimorar a resolução de detecção de alvos em aplicações de radar. A relação sinal-ruído (SNR) é mais um desafio em tais sistemas. Acima de tudo, as crescentes frequências da portadora necessárias para encontrar o espectro disponível geram maiores perdas de proliferação e reduzem os níveis de sinal na entrada do receptor para uma determinada distância de transmissão.

Nos receptores, os amplificadores de baixo ruído (LNA) normalmente são usados para compensar perdas e aumentar o nível de sinal para processamento. Como esses são componentes ativos, eles sempre adicionam algum ruído ao sinal. Portanto, o ruído de quaisquer componentes na estrutura do receptor deve ser o mais baixo possível. O valor de ruído descreve a quantidade de ruído que um componente adiciona e é uma característica chave dos LNAs, bem como dos mixers e conversores descendentes. Compreender a influência de cada componente é importante ao projetar receptores altamente sensíveis.

A solução da Rohde & Schwarz

Vários métodos e diferentes equipamentos de medição podem determinar o valor de ruído. No entanto, por que não usar apenas o que você tem na sua bancada?

A caracterização de amplificadores de baixo ruído (LNA), conversores ou módulos de transmissão/recepção (TRM) é um trabalho clássico para um analisador de redes vetoriais que examina parâmetros S e figuras derivadas, como nivelamento ou compressão de ganho. Um analisador de redes vetoriais (VNA) não só reduz os custos de testes, mas também permite uma caracterização completa usando um contato, o que é muito importante ao verificar em nível de wafer.

O analisador de redes vetoriais R&S®ZNA de última geração oferece uma solução de teste de valor de ruído totalmente integrada com calibração e medições guiadas. Em vez de usar uma fonte de ruído, o R&S®ZNA pode medir diretamente a potência de ruído absoluta com base na calibração de nível de potência altamente precisa. Isso mantém a configuração para testes mais simples e minimiza a quantidade de hardware necessário. E todas as caracterizações podem ser feitas com uma única conexão de dispositivo em teste.

A calibração é assistida enquanto os valores de ruído do receptor dentro do analisador de redes vetoriais são armazenados no instrumento usando a calibração de fábrica.

Como as medições de valores de ruído são propensas a erros e a grandes incertezas, as recomendações para resultados ideais são muito úteis e ajudam a alcançar os melhores resultados possíveis em todos os momentos. As configurações internas do instrumento estão incluídas com recomendações para configurações de porta, de forma a garantir a maior sensibilidade possível e medições precisas de valor de ruído.

Por exemplo, quando o R&S®ZNA está equipado com a opção de monitor de fonte, você obtém acesso direto ao sinal de referência sem ser afetado pelo atenuador de passo de fonte interna. Isso oferece uma melhor relação sinal-ruído e oferece resultados de teste mais precisos e rápidos. Podem ser usados “truques” semelhantes na extremidade do receptor: o uso do acoplador em operação reversa oferece uma sensibilidade 10 dB maior enquanto reduz o valor de ruído inerente do receptor.

Por último, mas não menos importante, o R&S®ZNA pode ser equipado com um pré-amplificador interno que permite ao desenvolvedor definir o ganho entre 20 dB e 30 dB na porta 2 para aumentar significativamente a sensibilidade para medir valores de ruído muito baixos.

Chamamos essa configuração de valor de ruído multifuncional interativa de caixa de diálogo “Quickset” (ajuste rápido). Ela oferece todos os parâmetros de valor de ruído e todas as configurações do instrumento em uma única visualização. Você pode obter facilmente os melhores resultados de valor de ruído e encontrar a configuração ideal com o analisador de redes vetoriais R&S®ZNA.

Veja também: A técnica de fonte fria para medições de valor de ruído