CN105277805A - 噪声系数辅助测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种噪声系数辅助测量装置，包括一电路板，所述电路板上具有：低频射频输入接口、低频射频输出接口、高频射频输入接口、高频射频输出接口、负极电源接口、正极电源接口、地接口，所述低频射频输入接口与所述低频射频输出接口均连接有第一兰格耦合器，两所述第一兰格耦合器之间连接有两第一分路，所述第一分路包括第一低噪声HEMT管、第一匹配电路；所述高频射频输入接口与所述高频射频输出接口均连接有第二兰格耦合器，两所述第二兰格耦合器之间连接有两第二分路，所述第二分路包括第二低噪声HEMT管、第二匹配电路。本发明提高采用频谱仪和噪声源测量低噪声、低增益射频接收系统噪声系数的精度，实现对噪声系数的低成本、高精度测量。

Description

噪声系数辅助测量装置
技术领域
本发明涉及一种测量装置，尤其涉及一种噪声系数辅助测量装置。
背景技术
低噪声放大器是射频接收机前端的重要组成部分，通常出现在信号进入接收机的第一级，在放大接收信号的同时抑制噪声干扰，对整个接收机的噪声性能至关重要。
为了提高无线设备的传输距离，通常需要在接收机之前放置一外部低噪声放大器，这就需要射频工程师对低噪声放大器的噪声性能进行测定。噪声系数通常的测量工具是噪声仪，但是噪声仪的价格非常昂贵，且仅适用于噪声系数的测量，使用率较低，实验室通常不会配备。
频谱仪被称为射频工程师的万用表，用途非常广泛，且价格相对同频段的其它射频测量设备较为便宜，为一般射频实验室的必备仪器。由此发展出Y系数测量法，在频谱仪的基础上再添置一价格较便宜的噪声源，即可完成对噪声系数的简单测量。但是，Y系数测量法仅适合增益和噪声系数都较大的射频接收系统噪声系数的测量。低噪声放大器的噪声系数小，放大倍数通常低于20dB，Y系数法测量结果误差大。这就对低噪声放大器这类低噪声系数、低增益系统的噪声系数低成本测量，提出了挑战。
发明内容
本发明公开了一种噪声系数辅助测量装置，用以解决现有技术中低噪声放大器这类低噪声系数、低增益系统的噪声系数低成本测量的问题。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：
一种噪声系数测量辅助装置，其中，包括一电路板，所述电路板上具有：低频射频输入接口、低频射频输出接口、高频射频输入接口、高频射频输出接口、负极电源接口、正极电源接口、地接口，所述低频射频输入接口与所述低频射频输出接口均连接有第一兰格耦合器，两所述第一兰格耦合器之间连接有两第一分路，所述第一分路包括第一低噪声HEMT管、第一匹配电路；所述高频射频输入接口与所述高频射频输出接口均连接有第二兰格耦合器，两所述第二兰格耦合器之间连接有两第二分路，所述第二分路包括第二低噪声HEMT管、第二匹配电路。
如上所述的噪声系数测量辅助装置，其中，所述第一分路包括：三所述第一匹配电路，任意两第一匹配电路之间均连接有一所述第一低噪声HEMT管；所述第二分路包括：三所述第二匹配电路，任意两第二匹配电路之间均连接有一所述第二低噪声HEMT管。
如上所述的噪声系数测量辅助装置，其中，所述第一低噪声HEMT管为10MHz~2GHz的低噪声HEMT管。
如上所述的噪声系数测量辅助装置，其中，所述第二低噪声HEMT管为2~6GHz的低噪声HEMT管。
如上所述的噪声系数测量辅助装置，其中，所述第一兰格耦合器为10MHz~2GHz的兰格耦合器。
如上所述的噪声系数测量辅助装置，其中，所述第二兰格耦合器为2~6GHz的兰格耦合器。
如上所述的噪声系数测量辅助装置，其中，所述负极电源接口包括正接口、负接口，所述正接口接入每一所述第一低噪声HEMT管、所述第二低噪声HEMT管的栅极；所述正接口接入每一所述第一低噪声HEMT管、第二低噪声HEMT管的漏极。
如上所述的噪声系数测量辅助装置，其中，两所述第一分路相位相差90度，两所述第二分路相位相差90度。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明解决了现有技术中低噪声放大器这类低噪声系数、低增益系统的噪声系数低成本测量的问题，提供一种辅助测量装置，可以借助射频实验室通常会配备的频谱仪与噪声源，对噪声系数进行精确的测量，本发明可以提高采用频谱仪和噪声源测量低噪声、低增益射频接收系统噪声系数的精度，从而实现对噪声系数的低成本、高精度测量。
附图说明
图1是本发明噪声系数测量辅助装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：
图1是本发明噪声系数测量辅助装置的结构框图，请参见图1，一种噪声系数测量辅助装置，其中，包括一电路板，电路板上具有：低频射频输入接口10、低频射频输出接口11、高频射频输入接口20、高频射频输出接口21、负极电源接口4、正极电源接口3、地接口5，低频射频输入接口10与低频射频输出接口11均连接有第一兰格耦合器12，两第一兰格耦合器12之间连接有两第一分路，第一分路包括第一低噪声HEMT管14、第一匹配电路13；高频射频输入接口20与高频射频输出接口21均连接有第二兰格耦合器22，两第二兰格耦合器22之间连接有两第二分路，第二分路包括第二低噪声HEMT管24、第二匹配电路23。
第一分路包括：三第一匹配电路13，任意两第一匹配电路13之间均连接有一第一低噪声HEMT管14；第二分路包括：三第二匹配电路23，任意两第二匹配电路23之间均连接有一第二低噪声HEMT管24。
第一低噪声HEMT管14为10MHz~2GHz的低噪声HEMT管。
第二低噪声HEMT管24为2~6GHz的低噪声HEMT管。
第一兰格耦合器12为10MHz~2GHz的兰格耦合器。
第二兰格耦合器22为2~6GHz的兰格耦合器。
负极电源接口4包括正接口、负接口，正接口接入每一第一低噪声HEMT管14、第二低噪声HEMT管24的栅极；正接口接入每一第一低噪声HEMT管14、第二低噪声HEMT管24的漏极。
两第一分路相位相差90度，两第二分路相位相差90度。
进一步的，在本发明的具体实施过程中：对于10MHz~2GHz的射频信号，由低频射频输入接口10进入电路，经与低频射频输入接口10连接的一第一兰格耦合器12分为功率相等、相位相差90度的两路。经过两路电路后，两路射频信号被与低频射频输出接口11连接的另一第一兰格耦合器12合并为相位相同的一路射频信号，经低频射频输出接口11输出。
对于2~6GHz的射频信号，由高频射频输入接口20进入电路，经与高频射频输入接口20连接的第二兰格耦合器22分为功率相等、相位相差90度的两路。两路射频信号被与高频射频输出接口21连接的第二兰格耦合器22合并为相位相同的一路射频信号，经高频射频输出接口21输出。
在本发明的另一个实施例中，采用本发明公开的技术方案进行测量时，将噪声源接到频谱仪的噪声源驱动接口上，待测射频接收系统的输出接到频谱仪的射频测量输入接口。对于10MHz~2GHz噪声系数的测量，将噪声源的输出接到低频射频输入接口10，将低频射频输出接口11接到待测射频接收系统的输入接口。对于2~6GHz噪声系数的测量，将噪声源的输出接到高频射频输入接口20，将高频射频输出接口21接到待测射频接收系统的输入接口。通过开关噪声源的电源，分别读取频谱仪收到的信号强度，通过Y系数法可以计算出所述噪声系数测量辅助装置与待测射频接收系统整体的噪声系数。由于所述噪声系数测量辅助装置能够提供40dB增益，噪声系数小于0.8dB，因此确保了所测得的整体噪声系数的精度。再通过噪声系数级联公式，由所述噪声系数测量的辅助装置与待测射频接收系统的整体噪声系数，推算出待测射频接收系统的噪声系数，就得到了待测射频接收系统噪声系数的精确测量结果。

Claims (8)

1.一种噪声系数测量辅助装置，其特征在于，包括一电路板，所述电路板上具有：低频射频输入接口、低频射频输出接口、高频射频输入接口、高频射频输出接口、负极电源接口、正极电源接口、地接口，所述低频射频输入接口与所述低频射频输出接口均连接有第一兰格耦合器，两所述第一兰格耦合器之间连接有两第一分路，所述第一分路包括第一低噪声HEMT管、第一匹配电路；所述高频射频输入接口与所述高频射频输出接口均连接有第二兰格耦合器，两所述第二兰格耦合器之间连接有两第二分路，所述第二分路包括第二低噪声HEMT管、第二匹配电路。
2.根据权利要求1所述的噪声系数测量辅助装置，其特征在于，所述第一分路包括：三所述第一匹配电路，任意两第一匹配电路之间均连接有一所述第一低噪声HEMT管；所述第二分路包括：三所述第二匹配电路，任意两第二匹配电路之间均连接有一所述第二低噪声HEMT管。
3.根根据利要求2所述的噪声系数测量辅助装置，其特征在于，所述第一低噪声HEMT管为10MHz~2GHz的低噪声HEMT管。
4.根据权利要求3所述的噪声系数测量辅助装置，其特征在于，所述第二低噪声HEMT管为2~6GHz的低噪声HEMT管。
5.根据权利要求1所述的噪声系数测量辅助装置，其特征在于，所述第一兰格耦合器为10MHz~2GHz的兰格耦合器。
6.根据权利要求1所述的噪声系数测量辅助装置，其特征在于，所述第二兰格耦合器为2~6GHz的兰格耦合器。
7.根据权利要求2所述的噪声系数测量辅助装置，其特征在于，所述负极电源接口包括正接口、负接口，所述正接口接入每一所述第一低噪声HEMT管、所述第二低噪声HEMT管的栅极；所述正接口接入每一所述第一低噪声HEMT管、第二低噪声HEMT管的漏极。
8.根据权利要求1所述的噪声系数测量辅助装置，其特征在于，两所述第一分路相位相差90度，两所述第二分路相位相差90度。
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