利用一个先进的噪音测量系统研究在微波元件的噪音现象.PPT

利用一個先進的雜訊測量系統研究微波元件的雜訊現象A Study of Noise Phenomena in Microwave Components Using an Advanced Noise Measurement System 報告人:碩研電子一甲M9930103 吳柏宗 摘要 熱雜訊限制靈敏度已發展為研究的一種新型9?GHz測量系統波動的被動微波元件。本底雜訊測量系統持平於偏移頻率超過 1千赫，等於-193?dBc / Hz。 所開發的系統能夠測量最安靜的微波元件雜訊。 討論的結果相位和振幅雜訊測量，精密電壓控制相轉換器和衰減。第一個可靠的實驗依據對於本質閃爍相位雜訊微波隔離器也被提出。 簡介 精確測量振幅和相位波動在被動微波元件有重要意義的認識自然現象的雜訊在這些設備。一般雜訊型號的微波元件造成這樣的測量是發展先進的重要關鍵，低雜訊微波振盪器，電信系統，以及新的微波技術。目前，即使是最好的交叉關聯雜訊測量系統，開發於國家標準與技術研究院（NIST），沒有能力衡量雜訊極低水平所表現的這種裝置作為鐵隔離器（循環器），低雜訊電壓控制移相器，衰減器等。 在以前的想法擴大超敏感的雜訊測量已經開發出一種新型的雜訊測量系統，有一個有效的雜訊溫度接近其物理溫度，並有能力同時測量相位和振幅變動與平等準確性。 測量系統 雜訊測量結果 結論 一種新型的雜訊測量系統已經開發研究的雜訊現象，被動微波元件。已獲得明顯的證據相對於波動的內在微波隔離器。相位的平均雜訊值-186?dBc / Hz的1?kHz偏移進行了測量微波隔離器的標準運行在室溫。極低的等效雜訊溫度?ITW的探測器可以在性能顯著改善許多現有的微波信號處理電路和系統。ITW的探測器使用振盪器相位雜訊的減少，已經得到證明，在相位雜訊的9?GHz的振盪器已下降至-150dB/Hz 在1 kHz偏移。?ITW的探測器也非常適用於檢測和減少閃爍雜訊放大器。使用ITW的探測器應使放大器的雜訊水平降低到檢測器的ITW固有雜訊，這是為-190dB/Hz在1 kHz偏移。 心得 * * 先進的相位噪聲測量系統（NMS），用於本文的實驗顯示在圖。1。這類似於比1的傳統相橋，允許轉換相的波動下某些任意設備 。 圖?1。簡化的設定先進的雜訊測量系統。 測試（DUT）的為電壓雜訊。獨特的特徵?NMS是一種超靈敏 Ivanov-Tobar-Woode （ITW）相位檢測器。高靈敏度的探測器是由ITW的微波信號處理系統，包括低雜訊放大器工作在小信號制度。相位雜訊地板的先進網絡管理系統由於有限的ITW的雜訊溫度探測器給出 在kB是波爾茲曼常數，Pamp是一個功率對?DUT的變數，LDUT是在DUT的介入損耗是一種對環境溫度，並?Tamp是有效雜訊溫度的微波放大器。一般來說，Tamp是一個函數的偏移頻率F和一個功率在放大器輸入Pamp 。減少Pamp低於 -40?dBm的實現了Tamp的到60?K到實現一個典型Miteq?AFS4-0850960低雜訊放大器在F1kHz。 在單旁波帶（SSB）的相位雜訊層的先進網絡管理系統，測量與輸入功率為20 dBm的圖?2所示（曲線 1）。 圖2。相位雜訊測量系統層（曲線1），相位雜訊隔離器（曲線2）。 輸入功率為 20 dBm，載波頻率 9 kHz。 Eugene N. Ivanov, Michael E. Tobar, Member, IEEE, and R. A. Woode “A Study of Noise Phenomena in Microwave Components Using an Advanced Noise Measurement System” IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS, FERROELECTRICS, AND FREQUENCY CONTROL, VOL. 44, NO. 1, JANUARY 1997 單旁波帶相位雜訊層是白色的偏移頻率F 1kHz以上，等於-193?dBc / Hz的。在偏移頻率低於1 kHz時，單旁波帶相位雜訊層遵循閃爍規律，達到-173dB/Hz在10Hz抵消。對應的曲線符合測量單旁波帶相位雜訊層由下式給出 群集的波峰接近100Hz探測器上的雜訊層是由於地震雜訊和振動實驗室，以及電磁干擾。提高檢測器的振動隔離系統和電磁屏蔽將改善本底雜訊在頻率範圍 20到200Hz。相位雜訊層的網管系統可以進一步提高輸入功率或增加其在整個降溫裝置。 泵振盪器的相位波動可能會降低?NMS的相位雜訊層公式（2）。殘留的靈敏度的NMS泵振盪器相位雜訊是由各種因素，包括分散的微波信號在?DUT的相位橋臂差，匹配不完全DUT和其他微波元件。NMS的相位雜訊層由於泵振盪器的相位波動