Способ определения эквивалентной шумовой температуры входа усилителя

)А 1 19) БЦ (11) 163398451) 5 б 01 К 29 26 НОЕ ПАТЕНТНОЕСР (ГОСПАТЕНТ СССР СУДАРСТВЕДОМ СТВО САНИЕ ИЗОБРЕТЕ и ОП к акому свидетельств 2 по входу и аттестованного по эквивапентнои шумовой температуре Т входа опорного усилителя в заданной полосе пропускания, подают шумовой сигнал с выхода согласованного по входу измеряемого усилителя на вход упомянутого опорного усилителя и измеряют в упомянутой заданной полосе пропускания уровень Р мощности шумового сиггнала на выходе опорного усилителя, а также измеряют в упомянутой заданной полосе пропускания уровень Р мощности шумового сигнала на выходеэсогласованной нагрузки при температуре окружающей среды Т . После чего измеряют отношение Уоразности уровней Р и Р к разности уровней Р и2 1Р и определеот шумовую температуру Т измеэ ш ряемого усилителя из выражения Т - (Т +Таэш К отухание трактадо входа оТ, отн.ед; Кшмого усилите 11К, где а - вносимое заСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК(56) Крейнгель Н.С. Шумовые параметры радиоэлектронных устройств. Л; Энергия 1969,с 161-162Авторское свидетельство СССР й 1526398, кл.6 01 Й 29/26, 1987,(54) СПОС 06 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВХОДА УСИЛИТЕЛЯ(57) Изобретение может быть использовано дпяизмерения шумовой температуры СВЧ-усилителей.Цель изобретения - расширение области использования и повышение точности измерения - достигается за счет исключения систематической погрешности измерения уровня мощности, что позволяет реализовать способ без использования прецезионного измерителя мощности. Дпя этого измеряют уровень Р мощности шумового сигнала навыходе согласованного по выходе согласованного да измеряемого усилителяусилителя на частоте измерения ициент усиления измеряете измерения Т, отн.ед 1(Т +Т )-Т + - , К,о аа о К Т = ш К 40 Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть исрользовано для определения шумовой температуры СВЧ-усилителей.Целью изобретения является расширение области использования и повышение точности измерения эа счет исключения систематической погрешности измеренИя уровня мощности, что позволяет реализовать способ без использования прецизионного измерителя мощности.На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации способа.Устройство содержит опорный усилитель 1, измерительный приемник 2 шумового сигнала, через первый аттенюатор 3 подключенный к выходу опорного усилителя 1, источник 4 питания опорного усилителя, источник 5 питания измеряемого усилителя 6, измеряемый усилитель 6, ко входу которого подключена согласованная нагрузка 7, а выход которого через второй аттенюатор 8 подключен ко входу опорного усилителя 1.Существо способа заключается в следующем.Измеренный в заданной полосе пропускания Ьт уровень Р 1 мощности шумового сигнала на выходе согласованного по входу и аттестованного по эквивалентной шумовой температуре Тша входа опорного усилителя равен(т +т )к -т где К,38 10 Вт/град Гц - постоянная Больцмана;Ку - коэффициент усиления опорного усилителя на частоте измерения эквивалентной шумовой температуры Тш измеряемого усилителя, отн.ед,;Ктр, Ь- коэффициент усиления и полоса пропускания измерительного тракта на частоте измерения Тш, отн,ед. и Гц соответственно;Р - вносимое затухание тракта от выхода опорного усилителя, до входа измерительного тракта на частоте измерения Тш, отн,ед.;То, Т,р - шумовая температура окружающей среды и шумовая температура измерительного тракта соответственно.При подаче шумового сигнала с выхода согласованного по входу измеряемого усилителя на вход опорного усилителя измеренный в заданной полосе пропускания Ьт уровень Рг мощности шумового сигнала на выходе опорного усилителя равен гт- - - - ",- -т 1 к -тРв 5 где а- вносимое затухание тракта от выхода измеряемого усилителя до входа опорного усилителя на частоте измерения, Тш, отн.ед.;Ку - коэффициент усиления иэмерявмо го усилителя на частоте измерения Тш,отн.ед,.Измеренный в заданной полосе пропускания Ьуровень Рз мощности шумового сигнала на выходе согласованной нагрузки при температуре окружающей среды То равенРз К(То+ Ттр)Ктр Ю Вт. (3) При этом измеренное отношение разности уровней Р 2 и Р 1 к разности уровней Р 1 и 20 Рз мощности шумовых сигналов равноР -Р (Т +Т )К -Т2 1 о ш у оР -Р Тэоа Т +Т25 отн, ед.Отсюда путем простого преобразования получаем выражения для определения Тш 30 , Г ТТТ = - Т+Т - -Т+ - , Кш К о аа К о Куа которое при Куа М 6 дБ преобразуется к Способ измерения шумовой температуры усилителя предусматривает выполнение в определенной последовательности следующих взаимосвязанных действий.45 Измеряют в заданной полосе пропусквния уровень Р 1 мощности шумового сигнала на выходе согласованного по входу и аттестованного по эквивалентной шумовой температуре входа Тша опорного усилителя 1 50 измерительным приемником 2 шумовогосигнала с установленной входной полосой пропускания Ьчерез постоянный ограничительный аттенюатор 3, для чего источник 4 питания опорного усилителя 1 включен, а 55 источник 5 питания измеряемого усилителя6 выключен. При этом вход измеряемого усилителя подключен к выходу согласованной нагрузки 7, а выход - ко входу опорного усилителя 1 через постоянный ограничи1633984 35 40 тельный аттенюатор 8, который в выключенном состоянии измеряемого усилителя 6 служит нагрузкой согласованной для опорного усилителя 1.Подают шумовой сигнал с выхода согласованного по входу измеряемого усилителя 6 на вход опорного усилителя 1 (источники 4 и 5 питания опорного и измеряемого усилителей 1 и 6 включены) и измеряют в заданной полосе пропускания Ь т уровень Р 2 мощности шумового сигнала на выходе опорного усилителя 1,Измеряют в заданной полосе пропускания Ь уровень Рз мощности шумового сигнала на выходе согласованной нагрузки при температуре окружающей среды То, источники 4 и 5 питанияопорного и измеряемого усилителей 1 и 6 выключены, при этом ограничительный аггенюатор 3 в выключенном состоянии усилителей 1 и 6 служит нагрузформула изобретенияСПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВХОДА УСИЛИТЕЛЯ путем измерения в заданной полосе пропускания уровня Р 1 мощности шумового сигнала на выходе согласованного по входу и аттестованного по эквивалентной шумовой температуре Тш входа опорного. усилителя, подачи шумового сигнала с выхода согласованного по входу измеряемого усилителя на вхОд упомянутого опорного усилителя и измерения в упомянутой заданной полосе пропускания уровня Р 2 мощности шумового сигнала на выходе опорного усилителя, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования способа при одновременном повышении точности измерения кой, согласованной для измерительногоприемника 2.Измеряют отношение у из выраженияР -Р52 1Э = Р, отн,ед,зОпределяют эквивалентную шумовуютемпературу входа измеряемого усилителяиз выражения (5),10 Предложенный способ целесообразноиспольэовать для прецизионного измерения эквивалентной шумовой температурывхода СВЧ-усилителей с преобразованием ибез преобразования частоты в рабочем диа 15 паэоневходных частот более 78,33 ГГц, чтоисключает необходимость разработки и изготовления в указанных диапазонах частотпрецизионных источников шумового сигнала с шумовой температурой Тш ниже или20 выше То, сложных в изготовлении и дорогостоящих,шумовой температуры, измеряют в упомянутой заданной полосе пропускания уро вень Рз мощности шумового сигнала навыходе согласованной нагрузки при температуре То окружающей среды, определяют отношение разности уровней Р 2 и Р 1 к разности уровней Р 1 и Рз мощности шумовых 30 сигналов и определяют шумовую температуру Т 1 Ы измеряемого усилителя из выраже- ния Тщ = (То+Тша)-То+ - , К,ТоУгде а - вносимое затухание тракта отвыхода измеряемого усилителя до входа опорного усилителя на частоте измерения Тш, отн.едКУ - коэффициент усиления измеряемогоусилителя на частоте измерения Тш,отн,ед.