Другие предметы \ Устройства приема и обработки сигналов

Классификация РПУ по назначению, рабочему диапазону частот, характеру обрабатываемых сигналов и другим признакам, страница 4

7.   Параметры ручных и автоматических регулировок:

-  регулировка усиления, предотвращающая перегрузку и обеспечивающая нормальный режим работы оконечного устройства;

-  регулировка полосы пропускания, позволяющая ослабить помехи из соседних каналов приема;

-  автоматическая подстройка гетеродина;

-  управление ориентировкой антенны или коммутация антенны с различными диаграммами направленности;

-  коммутация антенн с различной поляризацией.

8.   Конструктивные параметры. Эти характеристики включают стабильность параметров и показателей, эргономичность, надежность, ремонтопригодность, энергетическую экономичность, массо-габаритные показатели, стоимость, мобильность и др.

Шумы пассивных цепей. Шумы активных сопротивлений, колебательного контура и антенны. Шумы 4kT.

Источниками шумов приемника являются все имеющиеся в нем электрические цепи и электронные приборы. Любая цепь, обладающая резистивностью, является источником теплового шума и может быть представлена  схемой с эквивалентными генераторами шумовых ЭДС или токов:

Средний квадрат ЭДС шума в полосе пропускания устройства определяется формулой Найквиста:

;         

k =1.38*10e-23 Дж/град – постоянная Больцмана; Т – абсолютная температура цепи; произведение kT характеризует интенсивность тепловых флуктуаций в полосе 1 ГГц при сопротивлении 1 Ом; DfЭ – полоса частот в пределах которой измеряется ЭДС шумов; R(G) – активное сопротивление (проводимость) цепи. Шумы связаны только с активным сопротивлением, поскольку они создаются тепловыми флуктуациями электронов. Реактивные составляющие обусловлены магнитными и электрическими полями, в которых флуктуации электронов отсутствуют.

Источником шумов в колебательном контуре является сопротивление потерь r. Напряжение шумов на параллельном контуре в Q раз больше ЭДС (Q – добротность контура):

 , где  - резонансное сопротивление параллельного контура.

Номинальная мощность шума, отдаваемая в согласованную нагрузку:

R = RВХ – это случай согласования источника и «нагрузки», роль которой выполняет входное сопротивление последующей цепи RВХ.

 - эта мощность не зависит от R и RВХ.

Шумы антенны. В приемной антенне действуют тепловые шумы, связанные с сопротивлением потерь антенны, и шумы, возникающие вследствие приема излучений космоса, атмосферы и Земли. Роль тепловых шумов антенны незначительна, а средний квадрат ЭДС шума от внешних излучений удобно оценивать соотношением:  , где TА = tАT – шумовая температура антенны, определяемая как эквивалентная температура, при которой тепловые шумы сопротивления rA такие же, как и действительные шумы антенны.

Шумы активных элементов. Шумы полупроводниковых диодов, биполярных и полевых транзисторов. Шумовые схемы замещения полупроводниковых диодов и биполярных транзисторов. Первичные шумовые параметры биполярных транзисторов.

Основные механизмы шумов полупроводниковых диодов:

  1. Шумы объемных активных сопротивлений;
  2. Дробовые шумы переходов. Дробовой эффект – неравномерность появления движущихся носителей заряда в полупроводнике.

Основные механизмы шумов биполярных транзисторов:

  1. Шумы объемных сопротивлений;
  2. Дробовые шумы переходов;
  3. Шумы перераспределения или токов. (Из эмиттера в коллектор и базу).

tВХ – относительная шумовая температура входной проводимости.

С этой схемой тоже работать тяжело, поэтому вводят следующую эквивалентную схему:

RШ – шумовое сопротивление биполярного транзистора. Эта величина виртуальная. Реально этого сопротивления в транзисторе нет.

Мы выделили не шумящий транзистор, а шумы выполнены в виде генераторов тока и напряжения.

RШ, tВХ – первичные шумовые параметры транзистора.

;         

h21Э – коэффициент усиления по току при включении с общей базой; e – заряд электрона; iЭ – постоянный ток эмиттера; rБ – сопротивление базы; w – угловая рабочая частота; Y21,GВХ,CВХ – параметры транзистора. 

Основные механизмы шумов полевых транзисторов:

  1. Шумы объемных сопротивлений.
  2. Дробовые шумы, обусловленные током утечки затвора.
  3. Тепловые шумы канала.

Эквивалентная шумовая схема замещения:

Скачать файл