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三毫米單片集成電路噪聲系數(shù)測量技術(shù)

作者: 時(shí)間:2009-12-03 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


0 引 言
3 mm由于其波長短,在軍事應(yīng)用中有許多優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛用于精確制導(dǎo)和點(diǎn)到點(diǎn)通信中。作為各種軍用電子裝備其接收端的靈敏度是關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo),而接收機(jī)靈敏度主要取決于接收機(jī)的噪聲電平、因此,測量系統(tǒng)的是評估電子裝備系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)之一。軍事預(yù)研的3 mm低噪聲單片放大電路,需要測量其。建立3 mm測量系統(tǒng),研究其測量方法,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測量是當(dāng)務(wù)之急。為此本文建立了92~97 GHz在片噪聲系數(shù)測量系統(tǒng)。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/195643.htm


1 噪聲系數(shù)測量原理
本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)的原理框圖如圖1所示。

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  • 式中:F為被測件的噪聲因子(即噪聲系數(shù)的線性表示);NF為被測件的噪聲系數(shù)(即噪聲系數(shù)的對數(shù)表示);Th為噪聲源開態(tài)的噪聲溫度;Tc為噪聲源關(guān)態(tài)的噪聲溫度(即室溫);To=290 K為標(biāo)準(zhǔn)溫度;

    為Y因子,噪聲源開和關(guān)兩種狀態(tài)下被測件輸出噪聲功率之比;為噪聲源的超噪比。
    本文采用平衡混頻器,把3 mm噪聲信號下變頻至噪聲系數(shù)分析儀的頻率范圍內(nèi),采用Y因子法測量噪聲系數(shù)。


    2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    2.1 系統(tǒng)構(gòu)成
    本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖和實(shí)物照片如圖2和圖3所示。

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  • 2.2 關(guān)鍵技術(shù)
    (1)加偏置的平衡混頻器技術(shù)
    本文采用平衡混頻器,用基波混頻的方式,把3 mm噪聲信號變成中頻信號。但一般的3 mm平衡混頻器的變頻損耗在10 dB左右,而且要求本振信號達(dá)到+13 dBm。由于3 mm信號發(fā)生器的技術(shù)指標(biāo)是輸出大于+3 dBm,因此,很難使混頻器正常工作,在這樣的電平下,混頻器的變頻損耗增大了很多,將大于15 dB。固態(tài)噪聲源的ENR均小于15 dB,因此系統(tǒng)無法正常工作。為此,考慮給混頻器的本振端用直流信號加偏置,以減小對本振信號功率電平的要求。解決了本振信號功率小,無法工作的難題。同時(shí),平衡混頻器還具有端口隔離度好的優(yōu)點(diǎn),使本振相位噪聲的影響也減小了。


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