相位调制微波光链路噪声系数测量方法技术

本发明专利技术提供一种相位调制微波光链路噪声系数测量方法，直接测量输出噪声功率谱密度，从而计算出噪声系数。本发明专利技术结构简单，测量准确率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种噪声系数测量方法，具体涉及一种相位调制微波光链路噪声系数测量方法。
技术介绍
噪声系数是射频电路的关键指标之一，它决定了接收机的灵敏度，影响着模拟通信系统的信噪比和数字通信系统的误码率。工程师HaroldFriis把噪声系数定义为用分贝(dB)表示的射频或微波器件输入处的信噪比(SNP.)除以输出处的SNR。从它的名称可知，SNP.是在给定传输环境中的信号电平与噪声电平之比。SNR越高，就有越多的信号超过噪声，使信号更容易检测。因此噪声系数是越低越好，因为在理想情况下，微波元件、子系统或系统应没有噪声施加到通过的信号上。但实际上所有电子器件都会增加一些噪声，叠加最低噪声的是最好的器件，这些器件有最低的噪声系数NFRF=NGRFkBTBW---(1)]]>使用dB为单位；NFF(dB)＝N-(GRF+kBT+20log(BW))＝Nlink_out+174-GRF-20log(BW)(2)上式中N为已测的总共输出噪声功率(单位为dBm/Hz)，-174dBm/Hz是2900K(室温)时环境噪声的功率谱密度，，BW是感兴趣的频率带宽，Gain是系统的增益，NF是DUT的噪声系数。因此，噪声系数的测量是否简单准确显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种简单准确的相位调制微波光链路噪声系数测量方法。本专利技术提供了如下的技术方案：一种相位调制微波光链路噪声系数测量方法，直接测量输出噪声功率谱密度，从而计算出噪声系数。具体方法为：直接测量输出噪声功率谱密度则NF(dB)＝Nlink+174-Glink_RF(3)噪声系数为NFlink(dB)＝Nlink+174-GRF(4)其中,由于引入放大器，因此测到的数据为级联放大器后的噪声系数NFoutNFout(dB)＝Nout+174-G(5)级联放大器的噪声系数NFout=NFlink+NFAP-1Glink---(6)]]>G为放大器的放大倍数所以,链路的噪声系数NFlink=NFout-NFAP-1Glink---(7)]]>我们使用的放大器噪声系数为NFAP1.3DB,链路的增益Glink＝(-18-20)＝-38dB所以根据(5)和(7)式，可以测得的链路的噪声系数为NFlink=NFout-NFAP-1Glink---(8)]]>根据(8)式代入参数得NFlink＝NFout-2201(9)。本专利技术的有益效果是：相对于噪声分析仪测量噪声的方法，这种方法比较简单。通常噪声分析仪在超低的噪声测量中准确度更高一些。只要频谱分析仪允许，本专利技术可以适用于任何频率范围。对于系统增益非常高，噪声系数非常高的场合，本专利技术也非常准确。最大的限制来自于频谱仪的噪声基底。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1链路噪声系数测试的结构图；图2是一个较佳实施例的频谱仪的输出示意图。具体实施方式如图1-2所示，本专利技术公开一种相位调制微波光链路噪声系数测量方法。噪声系数是射频电路的关键指标之一，它决定了接收机的灵敏度，影响着模拟通信系统的信噪比和数字通信系统的误码率。工程师HaroldFriis把噪声系数定义为用分贝(dB)表示的射频或微波器件输入处的信噪比(SNP.)除以输出处的SNR。从它的名称可知，SNP.是在给定传输环境中的信号电平与噪声电平之比。SNR越高，就有越多的信号超过噪声，使信号更容易检测。因此噪声系数是越低越好，因为在理想情况下，微波元件、子系统或系统应没有噪声施加到通过的信号上。但实际上所有电子器件都会增加一些噪声，叠加最低噪声的是最好的器件，这些器件有最低的噪声系数NFRF=NGRFkBTBW---(1)]]>使用dB为单位；NFF(dB)＝N-(GRF+kBT+20log(BW))＝Nlink_out+174-GRF-20log(BW)(2)上式中N为已测的总共输出噪声功率(单位为dBm/Hz)，-174dBm/Hz是2900K(室温)时环境噪声的功率谱密度，，BW是感兴趣的频率带宽，Gain是系统的增益，NF是DUT的噪声系数。为简化公式,我们可以直接测量输出噪声功率谱密度则NF(dB)＝Nlink+174-Glink_RF(3)相对于噪声分析仪测量噪声的方法，这种方法比较简单。通常噪声分析仪在超低的噪声测量中准确度更高一些。只要频谱分析仪允许，本专利技术可以适用于任何频率范围。对于系统增益非常高，噪声系数非常高的场合，本专利技术也非常准确。最大的限制来自于频谱仪的噪声基底。对于图1的链路系统，链路中调制信号使用一个匹配电阻(50欧姆)。放大器引入的原因是因为放大噪声到频谱分析仪能观察水平一般为(20-50dB)。其链路的噪声系数为NFlink(dB)＝Nlink+174-GRF(4)其中,由于引入放大器，因此测到的数据为级联放大器后的噪声系数NFoutNFout(dB)＝Nout+174-G(5)级联放大器的噪声系数NFout=NFlink+NFAP-1Glink---(6)]]>G为放大器的放大倍数所以,链路的噪声系数NFlink=NFout-NFAP-1Glink---(7)]]>我们使用的放大器噪声系数为NFAP1.3DB,链路的增益Glink＝(-18-20)＝-38dB所以根据(5)和(7)式，可以测得的链路的噪声系数为NFlink=NFout-NFAP-1Glink---(8)]]>根据(8)式代入参数得NFlink＝NFout-2201(9)下面结合实施例做进一步说明：放大器的噪声系数为1.7，放大倍数为50dB，测出来的Nout＝-118dBG＝Glink+GAP＝-38+50＝12dBNFout(dB)＝(Nout+174-G)＝-118+174-18＝38dBNFlink＝10^(38/10)-2201NFlink(dB)＝36.14dB以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位调制微波光链路噪声系数测量方法，其特征在于，直接测量输出噪声功率谱密度，从而计算出噪声系数。

【技术特征摘要】
1.一种相位调制微波光链路噪声系数测量方法，其特征在于，直接测
量输出噪声功率谱密度，从而计算出噪声系数。
2.根据权利要求1所述的相位调制微波光链路噪声系数测量方法，其
特征在于，具体方法为：
直接测量输出噪声功率谱密度
则
NF(dB)＝Nlink+174-Glink_RF(3)
噪声系数为
NFlink(dB)＝Nlink+174-GRF(4)
其中,由于引入放大器，因此测到的数据为级联放大器后的噪声系数NFoutNFout(dB)＝Nout+174-G(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶全意，高英杰，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32