多通道射頻接收機測量噪聲系數(shù)的新方法

　　由于低噪放的噪聲系數(shù)較小，可以直接用噪聲系數(shù)儀測量。實驗中用Agilent公司生產(chǎn)的N8973A噪聲儀進行測量，由于接收機所使用的低噪放直流供電在輸出端，而噪聲系數(shù)儀的輸入端不能直接接直流電，故測量時要在放大器的輸出接隔直電容再連入噪聲儀。

　　對于接收機中噪聲系數(shù)較大的網(wǎng)絡(luò)，需要用上文提到的優(yōu)化Y因子的測量方法，由于接收機本身的構(gòu)造以及此種方法中需要放大器工作在放大／不放大2 種狀態(tài)，測量中需要設(shè)計控制電路來達到測量要求。如圖3，虛線方框內(nèi)為實驗設(shè)計的通道切換和前置放大器控制電路、方框外為接收機模型、放大器輸入端用50 Ω替代接收線圈提供噪聲輸入，同時為了簡化框圖，只畫出接收機的放大器后2級。在MRI射頻接收機中，為低噪聲放大器供電的電壓(DC+10 V，如圖3所示)是從系統(tǒng)的RF芯線即信號線引出的，測試設(shè)計中在每一路放置1個直流開關(guān)(K1～K8)控制放大器供電電壓的通斷。C3為隔直電容， L1，L2起到阻斷射頻信號，導(dǎo)通直流的作用，當某一路直流開關(guān)K閉合，10 V直流電壓通過L2，L1到達放大器輸出端，為放大器供電，使該路處在噪聲放大狀態(tài)。當K斷開時放大器無供電電壓，起不到噪聲放大作用?？刂浦绷鏖_關(guān)K的通斷即可為接收機的每一級測試提供冷熱噪聲源。

　　測試中，設(shè)置各路開關(guān)的控制線，使要測的那路導(dǎo)通，其余路斷開，閉合該通道的直流開關(guān)，然后用頻譜儀測量輸出的噪聲譜密度PNO_n，而后斷開該路的直流開關(guān)，再用頻譜儀測量輸出的噪聲譜密度PNO_n，由于室溫T0(290 K)的噪聲譜密度P。約為-174 dBm，設(shè)噪聲源的等效溫度為Tn，Tn，可得：

　　實驗用的頻譜儀為Agilent公司的F4411B，測試的中心頻率為63.6 MHz，SPAN取20 MHz。選取“Function”中的“Noise，設(shè)定合適的VBW／RBW，調(diào)節(jié)RefLevel使頻譜儀位于噪聲基底，當Ref Level取-63 dBm時達到噪聲基底，經(jīng)“Average”后顯示為-153.1 dBm。控制每路CON線，使得通路再8個信道轉(zhuǎn)換，重復(fù)以上的測量步驟，便可得到每一路的噪聲系數(shù)。

　　4結(jié) 語

　　利用此種方法對MRI射頻接收機各個通道切換下的各級進行了噪聲系數(shù)測試，實測的各個通道與設(shè)計中定義的指標值相差0.2 dB范圍內(nèi)，且由于高頻通信系統(tǒng)的接收部分具有一定的共性，即通常下考慮整個接收機的噪聲系數(shù)特性，接收機的第一級都要接前置低噪聲放大器。故此類方法可以推廣到其他的射頻接收機當中。

　　本文解決了射頻接收機多路信道噪聲系數(shù)比較以及接收機不同模塊的噪聲系數(shù)測量。獨創(chuàng)性地利用接收機前端的低噪聲放大器提供冷熱噪聲源優(yōu)化Y因子測量方法，并以MRI射頻接收機為例設(shè)計出性能優(yōu)越的多路射頻開關(guān)實現(xiàn)信道切換，實踐證明該方法是適用而有效的。