Przedmiotem wynalazku jest sposób pomiaru wspólczynnika szumów przy uzyciu wzorcowego ge¬ neratora szumów zapewniajacy pelna eliminacje wplywu szumów wlasnych toru pomiarowego.Pomiaru wspólczynnika szumów czwórników 5 elektrycznych dokonuje sie obecnie prawie wylacz¬ nie przy pomocy wzorcowego generatora szumu bialego. Urzadzenie do pomiaru wspólczynnika szu¬ mów sklada sie z szeregowo polaczonych zespolów: wzorcowego generatora szumów, badanego czwór- io nika, wzmacniacza pomiarowego i wskaznika mocy.Pomiar wspólczynnika szumów odbywa sie wów¬ czas w dwóch etapach.W pierwszym etapie pomiaru okresla sie moc szumów na wyjsciu badanego czwórnika przy wy- is laczonym wzorcowym generatorze sygnalu szumo¬ wego.W drugim etapie pomiaru doprowadza sie sygnal ze wzorcowego generatora szumów i tak reguluje jego poziom, aby moc na wyjsciu wzrosla s-krotnie. 20 W praktyce przyjmuje sie wzrost dwukrotny.Odpowiada to wlaczeniu w drugim etapie pomiaru tlumika 3 dB. Wskaznik mocy posiada wówczas Identyczne wychylenie w obydwu etapach pomiaro¬ wych. Na odpowiednio wyskalowanym wzorcowym » generatorze szumów odczytuje sie wprost wielkosc wspólczynnika szumów badanego czwórnika. W przypadku pomiaru czwórników wykazujacych nie¬ wielkie wzmocnienie mocy KB i posiadajacych ma¬ la wartosc wspólczynnika szumów FB najistotniej- * szym zródlem bledów jest udzial szumów wlasnych toru pomiarowego w zmierzonej wartosci wspól¬ czynnika szumów Fm.Zmierzony w tych warunkach wspólczynnik szu¬ mów Fm jest wypadkowym wspólczynnikiem szu¬ mów szeregowego polaczenia badanego czwórnika i toru pomiarowego.Zgodnie z zaleznoscia podana przez Frissa jest on okreslony zaleznoscia: Fm = FB + KB gdzie: Fp jest wspólczynnikiem szumów toru po¬ miarowego.Znany, z polskiego opisu patentowego nr 95035, sposób eliminacji wplywu szumów wlasnych wzmacniacza pomiarowego przy pomiarze wspól¬ czynnika szumów polega na tym, ze w pierwszym etapie pomiaru zwieksza sie wspólczynnik szumów toru pomiarowego o wartosc 1/2 kT0. Jednakze mo¬ ze on byc stosowany tylko w tych przypadkach, gdy pomiar wspólczynnika szumów odbywa sie z zastosowaniem wzorcowego generatora szumów z regulowanym poziomem wyjsciowym oraz tlumi¬ kiem wzorcowym 3 dB wlaczonym na wejscie toru pomiarowego.Sposób ten ma praktyczne ograniczenia w szcze¬ gólnosci w zakresie wielkiej czestotliwosci, gdzie np. wzorcowe generatory szumu bialego maja zwy¬ kle staly poziom wyjsciowy.Ii7118117 116 s Istota sposobu pomiaru wedlug wynalazku polega na wyznaczaniu wspólczynnika szumów na podsta¬ wie rejestracji mocy szumów uzyskanych z trzech etapów pomiarowych, przy czym w dwóch etapach pomiarowych wspólczynnik szumów toru pomiaro¬ wego ma wartosc wieksza o 1 kT0 w porównaniu z jego wartoscia w trzecim etapie pomiaru.W pierwszym etapie pomiaru wskaznik mocy re¬ jestruje poziom mocy «i odpowiadajacy kaskado¬ wemu polaczeniu wzorcowego generatora szumów, przy wylaczonym jego aktywnym zródle szumów, badanego czwórnika, wzmacniacza pomiarowego i wskaznika mocy.W drugim etapie pomiaru rejestruje sie poziom mocy a2 odpowiadajacy kaskadowemu polaczeniu wzorcowego generatora szumów, przy wlaczonym jego aktywnym zródle szumów o poziomie odpo¬ wiadajacym rozporzadzalnej gestosci widmowej mocy n • kTc, badanego czwórnika, wzmacniacza pomiarowego i wskaznika mocy, W trzecim etapie pomiaru rejestruje sie poziom mocy a3 odpowiadajacy kaskadowemu polaczeniu wzmacniacza pomiarowego i wskaznika mocy, .gdy na wejscie tego wzmacniacza dolaczona jest impe- dancja równa impedancji wyjsciowej badanego czwórnika i wspólczynnik szumów toru pomiarowe¬ go zlozonego ze wzmacniacza pomiarowego i wskaz¬ nika mocy ma wówczas wartosc mniejsza o 1 kT0 w porównaniu z jego wartoscia w dwóch poprzed¬ nich etapach pomiaru.Wspólczynnik szumów FB badanego czwórnika okresla sie na podstawie zaleznosci: FB = n «i — «3 a2 — «i Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozliwosc dokladnego okreslenia wspólczynnika szumów czwórników pomiarowych, niezaleznie od sposobu rozwiazania funkcjonalnego ukladów pomiarowych stosujacych wzorcowe generatory szumu bialego ze stalym lub regulowanym poziomem wyjsciowym.Korzysci techniczne wynikajace z zastosowania wynalazku polegaja na mozliwosci budowy auto¬ matycznych urzadzen do pomiaru wspólczynnika szumów pozwalajacych na pomiar ukladów o ma¬ lych szumach wlasnych i niewielkich wzmocnie¬ niach.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym schemat blokowy ukladu do dokladnego pomiaru wspólczynnika szumów w którym eliminuje sie wplyw szumów toru 'pomiarowego.Uklad ten sklada sie z kaskadowego polaczenia wzorcowego generatora szumów I, badanego czwór¬ nika II, wzmacniacza pomiarowego. Ul i wskaznika mocy IV.W pierwszym etapie pomiaru, gdy przelacznik P ustawiony jest w polozeniu 1, przy wylaczonym aktywnym zródle szumów V wzorcowego genera¬ tora szumów I wychylenie «i wskaznika mocy IV jest proporcjonalne do mocy szumu cieplnego zró¬ dla sygnalu o impedancji Zs, szumów wlasnych badanego czwórnika i szumów toru p&^iiaic#||o, którego wspólczynnik szumów" ma wartdsc wi^&za o 1 kT0 w porównaniu z jego wartoscia w trzecim m ,:. T; ¦<¦ y. -w •.; etapie pomiaru: 1 ai = c • kT0 Ai (FB ' KB + FP) gdzie: K = 1,38 • 10"" Hz °K — stala Boltzmana, T0 = 290°K — temperatura stalidardowa, Ai — energetyczne pasmo-; ukladu. pomiaro- 16 wego, c — stala proporcjonalna «lo wzmoc¬ nienia toru pomiarowego.W drugim etapie pomiaru, gdy przelacznik P znajduje sie w polozeniu 2, na wejscie, badanego 15 czwórnika II doprowadza sie dodatków* inoc z ak¬ tywnego zródla szumów V o rozpyrzadzaliiej ges¬ tosci widmowej mocy n • kTj,. Wówczas -wychylenie a2 wskaznika mocy IV wynosi: ' i:: cf2 = «i + c • n • kT0 Ai • KB W trzecim etapie pomiaru, gdy przelacznik P ustawiony jest w polozeniu 3 i na wejscie toru po¬ miarowego dolaczona jest impedancja równa impe¬ dancji wyjsciowej badanego czwórnika wychylenie 15 wskaznika mocy wynosi: JO 35 a3 : c • kT0 Ai • FP Dokladna wartosc wspólczynnika szumów bada¬ nego czwórnika mozna wówczas okreslic z zalez¬ nosci: FB = n ai— «3 a2 — «i Zastrzezenie patentowe Sposób pomiaru wspólczynnika szumów czwórni¬ ków elektrycznych w ukladzie zlozonym z fcaska- 40 dowego polaczenia wzorcowego generatora szumów, badanego czwórnika, wzmacniacza pomiarowego i wskaznika mocy, znamienny tym, ze wspólczynnik szumów badanego czwórnika wyznacza sie na pod¬ stawie rejestracji mocy szumów uzyskanych z 45 trzech etapów pomiarowych, przy czym w jednym z nich wskaznik mocy (IV) rejestruje poziom mo¬ cy ai odpowiadajacy kaskadowemu polaczeniu wzorcowego generatora szumów nym jego aktywnym zródle szumów (V), badanego M czwórnika (II), wzmacniacza pomiarowego (III) i wskaznika mocy (IV), w innym etapie pomiaru wskaznik mocy (IV) rejestruje poziom mocy «j od¬ powiadajacy kaskadowemu polaczeniu wzorcowego generatora szumów (I), przy wlaczonym jego ak- 55 tywnyan zródle szumów (V) o poziomie odpowiada¬ jacym rozporzadzalnej gestosci widmowej mocy n • kTó, gdzie n jest liczba rzeczywista wieksza od 1, badanego czwórnika wego (III) i wskaznika mocy (IV) oraz -*w porasta- 50 lym etapie pomiaru wskaznik mocy (IV) rejestnaje poziom mocy a3 odpowiadajacy kaskadowenHi po¬ laczeniu wzmacniacza pomiarowego nika mocy (IV), gdy na wejscie tego wzxmon3ac&a dolaczona jest impedancja równa impedancji wyj- 55 sciowego badanego czwórnika (II) i wspólczynnik117118 szumów toru pomiarowego zlozonego ze wzmacnia¬ cza pomiarowego (III) i wskaznika mocy (IV) ma wówczas wartosc mniejsza o 1 kT0 w porównaniu z jego wartoscia w dwóch poprzednich etapach po¬ miaru przy czym wspólczynnik szumów FB bada¬ nego czwórniika (II) okresla sie na podstawie za¬ leznosci: FB = n «i — a3 a2 — «i h? ' V AT 3° i » PL