信噪比请教

WQL

我在做一个上变，将24M的信号(带宽2M)变到30--500M输出。
经过计算，我采用了三次上变来完成。但由于对方给的24M信号功率为0dBm,所以在通道中前两次变频都没有用放大器，反而为了照顾三阶，还将信号衰减了许多，所以加上混频损耗，滤波器损耗等，到达三次混频后的放大器时，信号已经衰减了40dB。
所以请教各位，那样我的输出信噪比就很差了吗？我的理解对吗？
有其他好的办法吗？谢谢！

vlivli

<P>不一定很差，只是你的输出幅度比原来低了40dB，如果对方有要求的话，你在通路上得加放大器来补偿损耗。</P>

l87522

理论上肯定是变差了，理想状态热噪声没有变化，但有用信号减少40dB，所以信噪比会降低，如果没有引入其它噪声的话，可以近似认为没有影响，因为这种变化值太小了。[br]<p align=right><font color=red>+1 RD币</font></p>

checkz

<P>理论上信噪比是不会变化的，但是经过这么多级的变频，应该会引入很多噪声，所以最后输出的信噪比可能会变差。</P><P>有个疑问，为什么要用三次变频？一次不够吗？</P>

yhyt

<P>任何器件都是有噪声系数的，信号经过器件后输出的信噪比肯定是恶化的，恶化的dB数就是器件的噪声系数。</P><P>错误之处，大家斧正。</P>[br]<p align=right><font color=red>+1 RD币</font></p>

heaven6

<P>实际中SNR不一定变差。首先，你的0dBm的信号不是理想的，就算它是仪器发出来的，信号自己的噪声远比热噪高。一般仪器最好的ACPR能到-70dBc左右，可以认为信号的噪底约为0-75＝-70dBm，即信号的SNR最大为70dB。而2MHz内的热噪功率约为-111dBm，当这个信号衰减了40dB后，如果不考虑热噪，此时信号中的噪底约为-70-40＝-110dBm，比热噪高，所以应该以热噪功率+（-115dBm）约＝-110dBm为衰减后的噪声功率，因此SNR几乎没有恶化。如果信号ACPR比-70dBc差，SNR更加不会恶化。</P>[br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

heaven6

写错了，上文中的5全用0代。补充一下，5楼所说的只有在信号本身噪底比热噪低的情况下才成立，远大于热噪时SNR几乎不会恶化，原因可以用我上面所说来解释，具体理论计算也可以。

Arm720

<P>从heaven6的分析来看，信噪比是否恶化主要取决于输入0dBm信号中携带的噪声功率Pnoise。</P><P>1）2M带宽信号的热噪声为 -110dBm  ；也就是输入的噪声信号不可能衰减到低于 -111dBm</P><P>2） 系统衰减40dB， 经过衰减后的噪声功率为 Pn  =  Pnoise - 40dB</P><P>3） 如果 Pn &lt; -111dBm，就影响灵敏度，信噪比恶化；（也就是信号衰减了40dB，而噪声可能只衰减了30dB）</P><P>根据你的情况，也就是如果输入信号噪声功率小于 -74dBm，信噪比影响较大；大于-74dBm，信噪比影响较小，任何器件的引入，都会增加系统噪声系数。  ---- 理解是否正确，各位前辈指正。</P><P>建议楼主对照信噪比的级联公式定量的分析一下影响，研究结果，个人感觉很有实践参考价值。</P>[br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

WQL

<P>感谢楼上各位的热心赐教！</P>
<P>忘记说一点的是，信号衰减40dB后还要放大40dB，最后0dBm输出。</P>
<P>“有个疑问，为什么要用三次变频？一次不够吗？”-------对方要求输出杂散为65dBc,所以采用三次来减低交互条分量。</P>
<P>根据楼上各位的讲解，我有以下理解，请指正：</P>
<P>1） “2M带宽信号的热噪声为 -110dBm  ；也就是输入的噪声信号不可能衰减到低于 -111dBm”：2M带宽信号的热噪声为 -110dBm  ，输入信号功率为0dBm，那么信号和噪声功率的比为110dB,当信号衰减40dB时，因为噪声功率不可能低于 -110dBm，所以此时信号和噪声功率的比为70dB（假设电路本身没有产生噪声），因此认为信噪比恶化了40dB。</P>[br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

heaven6

<P>个人认为，Arm720理解的都对。“任何器件的引入，都会增加系统噪声系数”，也对，但正如我所说的，如果信号本身的噪底比热噪越高，后续器件对NF的贡献就越小，因为一个很高的噪声再叠加进一个很低的热噪，几乎没有叠加，这也正是为什么级联NF主要由第一级LNA决定的原因。由NF级联公式的推导过程可以加深对这个的深入理解。</P><P>9楼说初始的SNR为110dB，实际中不可能的，我说了，就算是仪器发出的信号，最好的SNR一般也就70dB左右,何况是宽带信号。就算是信号质量最好的晶体发出的正弦波，他的SNR也很难超过100dB。如果你还认为恶化了40dB，请再仔细看我6楼的留言，更好的方法是仔细阅读级联NF公式的推导过程。</P>[br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

勒布朗詹姆斯

<P>看了heaven6和Arm720的帖子，对器件引入噪声的问题有了更全面的理解。heaven兄强调的大概是噪声的大小决定于信号本身的底噪声和现实环境中的热噪声，哪一个更大，则总的噪声主要取决于哪一个。因此对于本身信噪比比较差的信号经过器件之后，信号噪声比可能恶化的非常小，而对于信噪比很好的信号经过器件之后的信噪比恶化会比较严重。看到这里我有不明白之处：按照heaven6兄帖子的推理，信噪比的恶化程度基本取决于输入信号的信号噪声大小，和环境热噪声的大小，那器件的对噪声恶化的影响岂不是没有了？实际中我们知道，两个设计要求相同的放大器，增益，带宽可能做的一样，但是信噪比可能不会相同，这不是说明了器件本身的影响也非常大么？</P>

勒布朗詹姆斯

<DIV class=quote><B>以下是引用<I>WQL</I>在2006-6-24 16:25:00的发言：</B>

<P>“有个疑问，为什么要用三次变频？一次不够吗？”-------对方要求输出杂散为65dBc,所以采用三次来减低交互条分量。</P>
</P></DIV>


想请教一下WQL兄，采用多次变频为什么对降低输出杂散会有好处啊？小弟新手，对混频器这一块理解得浅薄得很哪，希望能不吝赐教！

WQL

<P>如果将24M直接变到30--500M的话：</P>
<P>IF:24M</P>
<P>L54M--524M</P>
<P>那么：</P>
<P>  1）本振的泄漏将大部分落在你需要的带内；</P>
<P>  2）IF的N次和LO的N次也将落在带内</P>
<P>  3）IF的N次和LO的N次的混频产物也将落在带内</P>
<P>所以，需要多次变频才能降低交互条分量。用APPCAD可以计算。</P>[br]<p align=right><font color=red>+3 RD币</font></p>

eagerying

看了heaven6和Arm720的帖子，对器件引入噪声的问题有了更全面的理解