Внутренние шумы в трактах приема и обработки сигналов, страница 4

Т_{А =}

Шумы, наводимые в приемных антеннах, неустранимы и поэтому именно они определяют предел повышенной чувствительности РПрУ.

2.1.8.  Собственные шумы биополярных и полевых транзисторов

 

Шумовое сопротивление – это такое активное сопротивление, которое будучи включенным на входе идеального нешумящего электронного прибора создает на выходе электронного прибора шумовое напряжение реального шумящего электронного прибора, обусловленное дробовыми шумами и шумами распределения. Шумы токораспределения вызываются процессом рекомбинации носителей эмиттерного тока в области базы.

R_ш @

где     a₀ – коэффициент усил. транзистора по току в схеме с ОТО.

При комнатной температуре

 40 В^-1

Поэтому

R_ш @ 20

Относительная шумовая температура входной проводимости t11 = . Шумовой температурой входной проводимости называют ту температуру, до которой следует нагреть входную проводимость индуктивного нешум. тр-ра, чтобы при этом действующее значение шумового тока на выходе транзистора было равно реальному шумовому току тр-ра, обусловл. дробовым шумом эм. перех., шумом распределения эмиттерного перехода и тепловым шумом базы. t11@                                                                   тепловой шум базы

R_ш – десятки Ом.

t_ш £ 1

 

R_ш(ПТ) =

t₁₁ = 1.

 

Для схемы с ОЭ (ОИ) параметры определяются

;

R_ш(об) = R_шq

q=

на входе усилительного прибора

 

2.2.  Коэффициент шума, шумовая температура и их связь
с реальной чувствительностью радиоприемника

2.2.1.  Коэффициент шума

 

Реальный приемник

Коэффициентом шума приемника называется величина, показывающая степень уменьшения отношения с/ш на выходе линейной части приемника по сравнению с этим отношением на его входе.

	N=
			N>1

 

Шумовую температуру источника сигнала стандартизуют и принимают равной комнатной Т₀ =300⁰ К.

 

Мощность шума выходного сопротивления эквивалентна генерат., поступающая на согласованный вход приемника

Р_ш.г =

Коэффициент шума

N==

N=

N=

Р_ш.вых.N = Р_{ш.. вх}К_р+Р_ш.соб;

N=1+.

Р_ш^’ – эквивалентный собственный шум, прив. ко входу РПрУ, (сокр. – приводящий шум).

Р_{ш. соб} = (N–1)K_рkT₀П_ш

Коэффициентом рассогласования называется отношение мощности Р_вх., фактически передав. от источника сигнала на вход приемника, к ее знач. Р_вх..с при согл.

q£1

q=

В общем случае

	Рш. соб = q(N–1)KрkT0Пш

 

2.2.2.  Шумовая температура

Если на входе идеального приемника с условием Кр и полос. Пш поставить согласованное сопротивление, нагреть до шумовой температуры Тш , то шумы на выходе такого приемника будут равны шумам реального приемника с теми же  Кр и Пш, для которого определена эта шумовая температура.

 

N=1+

Р_{ш. соб} = (N–1)K_рkT₀П_ш

Р_{ш. соб} = K_рkT_шП_ш

T_ш = T₀(N–1)

Относительная шумовая температура

t_ш =

Шумовая температура РПрУ

T_ш = T_А+ T₀(.

2.2.3.  Коэффициент шума и шумовая температура
последовательно соединенных четырехполюсников

Коэффициентом шума называют частное от деления сигнал/шум по мощности на входе и выходе четырехполюсника.

 

N=1+;

Р^’_ш = Р^’_ш1 + Р^’_ш2;

Р^’_ш1 =

где      Р_ш.соб – мощность собственных шумов на выходе четырехполюсника.

K_р1 – коэффициент передачи четырехполюсника по мощности.

Р^’_ш2 =

Р_ш.соб1 = (N₁-1)K_р1 kT₀П_ш

Р_ш.соб2 = (N₂-1)K_р2 kT₀П_ш

N=1+(N₁-1)+;

N= N₁+

N= N₁++…+

Иногда на выходе четырехполюсника может иметь место рассогласование. Коэффициент рассогласования – это отношение мощности фактически передаваемой от источника сигнала на вход четырехполюсника к ее значению при согласовании.

Коэффициент шума многокаскадного усилителя:

N= N₁++…+ 

N–1=N₁–1++….;

Т₀(N–1) = Т₀(N–1++…)

T_ш = T_ш1++…+

2.2.4.  Связь коэффициента шума и шумовой температуры с реальной
чувствительностью радиоприемника

Реальная чувствительность характеризуется той минимальной необходимой мощности полезного сигнала в антенне (или ее эквиваленте), при которой на выходе высокочастотного тракта обеспечивается заданное отношение сигнал/шум.

Выразим чувствительность через отношение сигнал/шум на выходе линейной части приемника (оно задается по условию работы).

g_р.вых =;

Таким образом,

Р_АО = g_р.вых

Определим мощность шума на выходе. Мощность выходного шума определяется шумом антенны и приведенный шумом, пересчитанным на вход ВЧ тракта.

 

Р_ш.А+Р^’_ш                                                           Р_ш.вых

 

Р_ш.вых = К_р (Р_ш.А+Р^’_ш); Р_ш.А =

Р_ш.А = kT_AП_ш; Р^’_ш = (N–1)kT₀П_ш

Р_ш.вых = К_р[kT_AП_ш+(N–1)kT₀П_ш ]= К_р kT₀П_ш []

С учетом фидера, соединяющего антенну со входом приемника

	РАО =gр.выхT0Пшk(tA+N–1)
	РАО =gр.выхT0Пшk(tA–1+)

 

где К_р.ф – коэффициент передачи фидера.

Отсюда

При заданной чувствительности и параметрах антенны и фидера допустимый коэффициент шума

N_доп£ К_р.ф(

Это соотношение показывает, что величина К_р.ф должна быть, по возможности, как можно больше, поэтому длина его не может быть большой. Из этих соображений первые каскады приемников СВЧ устанавливают в непосредственной близости от антенны.

2.3.  Методы расчета шумовых характеристик радиоприемника