性能指標(一)
收信機是與發(fā)信機配合工作的,對于一個中繼段而言,前一個微波站的發(fā)信頻率就是本收信機同一波導的收信頻率,頻段的使用參見前面有關發(fā)信設備主要性能指標中的內容。
接收的微波射頻的頻率穩(wěn)定度是由發(fā)信機決定的。但是收信機輸出的中頻是收信本振與收信微波射頻進行混頻的結果,所以若收信本振偏離標稱較多,就會使混頻輸出的中頻偏離標稱值。這樣,就使中頻已調信號頻譜的一部分不能通過中頻放大器,造成頻譜能量的損失,導致中頻輸出信噪比下降,引起信號失真,使誤碼率增加。
對收信本振頻率穩(wěn)定度的要求與發(fā)信設備基本一致,通常要求(1~2)×10-5,要求較高者為(1~5)×10-6。
收信本振頻率常采用同一方案,是兩個獨立的振蕩源,收信本振的輸出功率往往比發(fā)信本振要小些。
數字微波收信機的噪聲系數一般為3.5~7dB,比模擬微波收信機的噪聲系數小5dB左右。噪聲系數是衡量收信機熱噪聲性能的一項指標,它的基本定義為:
在環(huán)境溫度為標準室溫(17℃)、一個網絡(或收信機)輸入與輸出端在匹配的條件下,噪聲系數NF等于輸入端的信噪比與輸出端的信噪比的比值,記作
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(3-2)
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設網絡的增益系數為 ,輸出端的噪聲功率是輸入端的噪聲功率(被放大G倍)與網絡本身產生的噪聲功率兩部分組成的,可寫為
用上面的關系式,可把公式(3-2)改寫為
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(3-3)
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由公式(3-3)可以看出,網絡(或收信機)的噪聲系數最小值為1(合0dB)。NF= 1,說明網絡本身不產生熱噪聲,即 =0,其輸出端的噪聲功率僅由輸出端的噪聲源所決定。
實際的收信機不可能NF= 1,即NF> 1。式(3-3)說明,收信機本身產生的熱噪聲功率越大, 值越大。收信機本身的噪聲功率要比輸入端的噪聲功率經放大 倍后的值還要大很多,根據噪聲系數的定義,可以說 是衡量收信機熱噪聲性能的一項指標。
在工程上微波無源損耗網絡(例如饋線和分路系統(tǒng)的波導元件)的噪聲系數在數值上近似于其真相傳輸損耗。對圖所示的收信機(是由多級網絡組成的),在FET放大器增益較高時,其整機的噪聲系數可近似為
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(3-4) |
式中 為輸入帶通濾波器的傳輸損耗;
為FET放大器的噪聲系數。
假設分路帶通濾波器的傳輸損耗為1dB,FET放大器的噪聲系數為1.5~2.5dB,則數字微波收信機噪聲系數的理論值僅為3.5dB,考慮到使用時的實際情況,較好的數字微波收信機的噪聲系數為3.5~7dB。
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