资料介绍
噪声温度并非是每个天线必测的指标,但是对于诸如卫星通信地面站接收天线等大尺寸天线,噪声温度尤为重要,因为这决定了整个接收机系统的等效噪声温度,继而决定了系统的接收灵敏度。对于这类天线,其噪声温度并不是一成不变的,而是随着天线的俯仰角变化的,所以测试其噪声温度时,往往是在一定俯仰角时测定的。本文介绍了一种测试天线噪声温度的新型方法,与传统测试方法的区别在于,该方法可以修正仪表本身噪声系数对测试结果的影响,所以具有更高的精度。噪声温度与噪声因子是描述同一物理特性的不同参数,二者是一一对应的,关系如下:其中,F为噪声因子(以对数形式表示,一般称为噪声系数),T为等效噪声温度,T0为常数290K。对于两端口器件噪声系数的测试,一般使用Y因子法,该方法利用噪声源开、关两种状态时的噪声功率,确定Y因子,进而计算出噪声系数。天线的噪声系数与普通器件的噪声系数有何区别?天线的噪声温度如何测试?与普通两端口器件不同的是,天线端口输出的噪声功率,不仅包含本身引入的噪声功率,而且包含了所接收的背景辐射噪声。正是因为这一点,天线的俯仰角不同,则天线接收的背景噪声功率不同,那么天线端口输出的噪声功率也不同,所以天线的等效噪声温度不同。天线噪声温度表征了,在给定环境和俯仰角时,天线端口输出噪声功率的能力!因此,可以将天线本身当作一个噪声源,通过引入场放大器大器表示噪声源打开,取掉场放大器大器表示噪声源关闭,于是也可以使用Y因子法测试,这是本文介绍的测试方法的思路。类似于Y因子法,文中介绍的天线噪温测试方法也分为两步:1) 频谱仪噪声系数的校准;2) 待测天线噪声温度的测试。校准与测试时,需要使用匹配负载和场放大器,而且要求精确已知场放大器的增益和噪声系数。 1、频谱仪自身噪声系数校准将匹配负载和场放大器当作噪声源,引入场放大器时,相当于噪声源打开;去掉场放大器时,相当于噪声源关闭。两种状态时输出的噪声功率之比定义为Y因子,据此计算出频谱仪本身的噪声系数,图1给出了频谱仪噪声系数校准的连接示意图。
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