So messen Sie die Rauschzahl von LNA

Ich weiß, wie man die Rauschzahl eines Verstärkers auf dem Papier berechnet, aber wie kann man die Rauschzahl eines LNA in der realen Welt messen?

Unser Labor hat kein schickes Rauschzahlmessgerät , aber ich kann leicht auf VNA, Spektrumanalysator und Signalgenerator zugreifen. Da keines dieser Instrumente perfekt ist, frage ich mich, ob es möglich ist, die NF eines DUT ohne Rauschquelle genau zu messen.

Spektrumanalysator sollte reichen. Schließen Sie einfach den Eingang mit 50 Ohm ab und messen Sie das Ausgangsrauschen. Vergleichen Sie mit dem Rauschen, das von einem 50-Ohm-Widerstand x Verstärkung erwartet wird. Es mag einige Tricks geben, den Spektrumanalysator einzustellen, aber leider mache ich diese Art der Messung nicht oft genug, um mir spontan zu merken, worauf ich achten muss.
@ThePhoton Danke, leider bin ich mir nicht ganz sicher, ob ich verstehe, was du gesagt hast. Wollten Sie den LNA-Eingang mit einem 50-Ohm-Widerstand abschließen und den LNA-Ausgang über den Spektrumanalysator spekulieren? Beinhaltet diese Methode nicht internes Rauschen des Spektrumanalysators für die Messung und führt zu einem Verlust der Genauigkeit?
Nein, schließen Sie den Eingang des Verstärkers ab und messen Sie sein Ausgangsrauschen mit dem Spektrumanalysator. Ja, wenn das Verstärkerrauschen nicht sehr hoch ist, müssen Sie möglicherweise den Rauschbeitrag des Spektrumanalysators berücksichtigen.
Geben Sie ein Signal mit 3 dB SNR ein. Fügen Sie vor dem LNA ein 3dB 50_Ohm Pad ein. Verwenden Sie die SA, um die Änderung des SNR zu messen.

Antworten (1)

Hier ist eine Seite, die einige grundlegende Techniken zur Rauschzahlmessung beschreibt: https://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/2875

Die einfachste Technik, die von The Photon erwähnt wird, wird als „Gain-Methode“ bezeichnet. Bei dieser Methode müssen Sie die Verstärkung des Verstärkers (die Sie mit einem Spektrumanalysator und einem Signalgenerator messen können) und die Ausgangsrauschleistung kennen, wenn der Eingang abgeschlossen ist. Die „magische Zahl“ für die Rauschleistung beträgt -174 dBm/Hz bei Raumtemperatur. Nehmen Sie die Differenz zwischen der gemessenen Rauschleistung und der Rauschleistung bei Raumtemperatur (-174 dBm/Hz) und subtrahieren Sie die Verstärkung, um die Rauschzahl zu erhalten. Es sollte möglich sein, nach dem fraglichen Verstärker etwas mehr Verstärkung hinzuzufügen, um weit über das Grundrauschen des Spektrumanalysators zu kommen, und dann herauszufinden, wie hoch die Rauschzahl des ersten Zustands ist. Im Wesentlichen bauen Sie einen Verstärker mit relativ hoher Verstärkung, messen die Verstärkung und die Rauschzahl davon und stecken dann Ihren Verstärker davor.

Das ist es ... die Verwendung der zweiten Stufe, um an das Grundrauschen des Spektrumanalysators vorbeizukommen, scheint die Antwort zu sein. Aber wenn es für Sie in Ordnung ist, warte ich auf eine möglicherweise bessere Antwort, da für diese Methode bereits die Rauschzahl der zweiten Stufe bekannt sein muss.
Als zweiter Gedanke können zwei gleiche Verstärker kaskadiert werden und unter der Annahme, dass NF für beide gleich sind, kann ein genauer Wert gemessen werden, ohne sich um das Grundrauschen zu kümmern?
Sie müssen NF von beiden messen. Wenn der zweite Teil jedoch eine hohe Verstärkung hat, liegen Sie selbst mit nur diesem Verstärker weit über dem Grundrauschen des Spektrumanalysators (und es ist völlig in Ordnung, eine Kette von handelsüblichen Verstärkern zu verwenden, um genügend Verstärkung zu erhalten).
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