用频谱仪和信号源测噪声系数出问题了

edwardflee · 发表于 2009-11-20 10:57:54

自己用管子搭了一个LNA，想测测NF

在LNA和频谱仪间插入的pre-amplifier是ADL5531，Gain=20dB，NF=2.5dB
用信号源输入-70dBm点频信号（输出肯定没压缩），测量两级放大器的总增益为43dB
断开信号源，测得噪声密度-135dBm/Hz
按公式算下来，LNA的噪声系数NF=-135+174-43=-4dB

这个...噪声系数怎么会为负值？
我的测试方法有什么地方出问题了吗[em13]

jyoo · 发表于 2009-11-20 21:44:16

参考了Maxim的测试方法吧？人家不是说了么，这个方法只是用于争议比较大，或者噪声系数比较大的情况，说白了就是DUT的噪声系数加上自己的增益产生的输出噪声功率必须要大于测试仪器的噪声底线才可测量，你先估算一下你的情况能不能满足这个要求？剩下的自己搞定啦！呵呵

boming · 发表于 2009-11-20 22:32:20

这个有点奇怪

你的测试方法，就是两级LNA都已经加电了，然后从信号源上通过RF OFF 断掉信号源的输出信号？如果是把CABLE直接拧下来应该在输入口再接一个负载吧。

增益正常吗？其实可以简单看一下加电和不加电频谱仪的底噪有没有抬升

不过你的分析也是有道理的，不应该出现啊
[br]+1 RD币[br]+1 RD币

fengmo44 · 发表于 2009-11-21 20:30:52

好好看些如何用频谱分析仪测试NF 首先确定一个带宽固定一个RBW 测试其带内（这样读的值会平均点）总功率然后加LNA再测试测试结果减去增益和原来值就是了

你这个-135vdBm/HZ 已经是噪底了又吧热噪声的噪低-174加起来是什么意思？

qiww119 · 发表于 2009-11-21 22:17:46

增益太低，自己的噪声功率被频谱仪的淹没了。至少要大于20db

fengmo44 · 发表于 2009-11-22 22:06:02

两级的总增益已经是43了是计算的问题论坛里有有这样的资料

edwardflee · 发表于 2009-11-23 10:27:30

以下是引用boming在2009-11-20 22:32:20的发言：
这个有点奇怪

你的测试方法，就是两级LNA都已经加电了，然后从信号源上通过RF OFF 断掉信号源的输出信号？如果是把CABLE直接拧下来应该在输入口再接一个负载吧。

增益正常吗？其实可以简单看一下加电和不加电频谱仪的底噪有没有抬升

不过你的分析也是有道理的，不应该出现啊

谢谢指教[em32]，就是这里的问题
接在信号源上RF关断后测到的噪声密度变为了-129dBm/Hz
这样算下来，LNA的NF=-129+174-43=2dB

fengmo44 · 发表于 2009-11-24 21:10:24

从频谱分析仪看最低也是是仪器噪低，而不可能是热噪声一般的频谱分析仪的噪低大概在-145左右所以肯定不会有引入-174的计算
是按加电后测量的噪声功率值-43-测试前的噪声功率值=NF

最后一次回这个帖子了。。。。。[em03][em03][em03][em03][em03]

qiww119 · 发表于 2009-11-24 21:20:31

恩，我今天也看了噪声仪的噪底，只有-154

fangfangfang · 发表于 2009-11-27 11:41:26

其实可以直接把DUT输入接负载，然后加电从频谱仪读底噪，读出的值减去-174再减去增益就是NF了。-174被认为是输入的噪底。
正如jyoo说的，此测试方法只适用于DUT噪声加上增益大于仪表低噪的情况~
fengmo44 说的公式是对的，加电后测量的噪声功率值-43-测试前的噪声功率值=NF，但此时测试前的噪声功率值因为是信号源输出的，一般用频谱仪是没有办法测到的，所以就认为是-174了，因此用增益法测噪声时，一定要选择低噪低的信号源和频谱仪，才能使测试更加准确。
[em01]

fengmo44 · 发表于 2009-11-27 14:03:56

【文件名】:091127@52RD_噪声系数测量的三种方法[1].pdf
【格　式】:pdf
【大　小】:76K
【简　介】:NF 的测试
【目　录】:。。。

boming · 发表于 2009-11-27 22:25:34

以下是引用fangfangfang在2009-11-27 11:41:26的发言：
其实可以直接把DUT输入接负载，然后加电从频谱仪读底噪，读出的值减去-174再减去增益就是NF了。-174被认为是输入的噪底。
正如jyoo说的，此测试方法只适用于DUT噪声加上增益大于仪表低噪的情况~
fengmo44 说的公式是对的，加电后测量的噪声功率值-43-测试前的噪声功率值=NF，但此时测试前的噪声功率值因为是信号源输出的，一般用频谱仪是没有办法测到的，所以就认为是-174了，因此用增益法测噪声时，一定要选择低噪低的信号源和频谱仪，才能使测试更加准确。
[em01]

其实只要对基本的测试原理了解的比较清楚，至于怎么测就是很清楚了。原理性的东西可以从fengmo44的附件里面去体会。

至于说此方法只适用于DUT噪声加上增益大于仪器底噪的情况。我觉得有必要说清楚一些，应该说高斯白噪声的功率谱密度加上增益再加上噪声系数要比频谱仪的底噪低。如何保证频谱仪的底噪低，我想大家应该都很清楚怎么设置频谱仪的。

楼主很清楚，单用DUT一级LNA的增益肯定是不够的，所以才再在级联一级已知增益和噪声系数的放大器。至于用不用信号源，关键是看LNA的增益是不是能够精确的确定，如果能够确定，其实信号源是没有必要。如果不能精确确定，实际上信号源还起到了测增益的作用。

tomston · 发表于 2009-12-4 15:56:26

RBW归一后的噪声是多少？

celvar · 发表于 2009-12-9 15:20:54

学到很多东西谢谢!fengmo44谢谢你的资料[em02]

bigdog · 发表于 2010-9-16 23:30:55

学习学习

yahooeye123 · 发表于 2010-9-17 16:10:41

你是用1HZ RBW测试的否？如果是那10lgRBW=0
所以公式为 NF（级联）=加电工作后输出的总噪声底（-129）+174-G总
=2db

NF总=N dut+N2级-1/G1

这里的G保证了输出的噪声谱密度超出了频谱仪的噪底。得到了测试NF的目的

xylfy · 发表于 2010-9-18 10:44:46

学习了！！！[em01]

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