КСВ по входу.

Ответ #30 от noise1 09 Ноя, 2009 22:47
КСВ измерители нормально измеряют КСВ МШУ. Для измерения F транзисторов и точного измерения МШУ есть методика измерения малых потерь. Если использовать НГШ для измерения шумов, то без учета потерь и поправки на изменения температуры НГШ, реальные результаты не лучше, чем с вторичными горячими эталонами. Надо иметь атестованные ГШ, просчитать ВСЕ потери, нестабильности показаний приборов, иариационные потери при соединениях, случайные погрешности и т.д. Для точного согласования используются вот такие штуки.
~LWF0014.jpg
Ответ #31 от RW3BP 10 Ноя, 2009 01:25
Что то я не пойму о чем разговор идет. Много умных слов, а что нибудь толковое из них извлечь почти невозможно. Надо понимать, что хорошее КСВ по входу МШУ вещь хорошая, но совершенно необязательная. Можно иметь поганый КСВ и прекрасный коэффициент шума. К тому же оптимум по КСВ как правило не совпадает с оптимумом по коэфф шума. Только путем введения обратной связи (индуктивность в истоке) можно несколько сблизить эти два оптимума.
Измерение КСВ по входу это отдельная песня. Я это делал с помощью FSH6 (Rohde&Schwarz). Уровень трекинг генератора -10дБм. Плюс включал на максимум внутренний аттенюатор. Это еще 20дБ. Итого -30дБм или 1мкВт. Еще что то глохло в мосте. Если учесть, что два каскада дают около 40дБ усиления, то получим на выходе 10 мВт. Т е 1мкВт на входе это почти предел. Это подтверждал эксперимент. Если поднимал уровень генератора на 10 дБ, то показания менялись. Если добавлял внешний аттенюатор 10 дБ, то показания не менялись. Т е 1мкВт в моем случае это граница линейного участка.
С однокаскадным МШУ легче, но он для Луны не подходит. К тому же не будешь знать что меряешь, т к КСВ по входу будет зависеть от импеданса нагрузки. Подключишь к 50 Ом нагрузке - получишь одно, подключишь к реальному трансиверу - получишь совсем другое. Поэтому реальная ценность таких измерений не столь высока.
Все равно окончательную оценку всей приемной системы можно сделать только по измерениям отношения шума земля/небо и Солнце/небо. Это особенно относится к диапазонам 432МГц и выше. Вот там и станет ясно ху из ху.
Ответ #32 от R2GKH Виталий 10 Ноя, 2009 08:19
Цитата: noise1 от 09 Ноя, 2009 22:47
КСВ измерители нормально измеряют КСВ МШУ. Для измерения F транзисторов и точного измерения МШУ есть методика измерения малых потерь. Если использовать НГШ для измерения шумов, то без учета потерь и поправки на изменения температуры НГШ, реальные результаты не лучше, чем с вторичными горячими эталонами. Надо иметь атестованные ГШ, просчитать ВСЕ потери, нестабильности показаний приборов, иариационные потери при соединениях, случайные погрешности и т.д. Для точного согласования используются вот такие штуки.

До Штирлица не дошла шифровка из центра... Он перечитал ее еще раз - не дошла!
Как и чем это измерить? В "домашних" условиях!

Соглашаюсь с RW3BP на 100%. Но ведь наверняка такие измерения проводилис задолкго до появления Rohde&Schwarz в НИИ 50-х...60-х годов.
Ответ #33 от noise1 10 Ноя, 2009 13:23
Применялись измерительные линии. Вроде трансформаторов , как у меня на фотографии.В зонде стояла детекторная головка. Передвигали зонд вдоль линии и искали пучности и узлы, т.е. минимумы и максимумы напряжения. Вот Вам и КСВ.
Интересно, как при поганом КСВ входа МШУ можно померить Кш? Можно с какой то вероятностью получить хорошее согласование с антенной, но это только в конкретной аппаратуре . Как известно КСВ, это потери, следовательно увеличение шумов. Если у Вас не совпадает минимум КСВ с минимум Кш, значит у Вас рассогласование в тракте, Ваш ГШ имеет плохой ксв, следовательно СПМШ ГШ будет меняться от нагрузки. При измерении малых шумов необходимо ставить вентели с обратным затузанием не менее 40 дБ и учитывать прямые потери.
Ответ #34 от RW3BP 10 Ноя, 2009 13:26
Конечно Rohde&Schwarz это звучит неплохо, но годится любая, в том числе отечественная КСВ панорама, которая позволяет надежно измерять на уровне сигнала -30дБм и менее. Впрочем думаю, что любая такая панорама стоит денег и на дороге не валяется. Если вспоминать о 50х...60х, то тогда основным инструментом для подобных исследований была измерительная линия (коаксиальная линия с продольной щелью, в которой перемещается зонд). На дециметровые волны это довольно большая железяка, сделанная по высокому классу точности. Т е довольно дорогая железяка. Чтобы не искажать поле в зонд должна ответвляться незначительная часть сигнала. Значит еще 20...30дБ. Итого -60дБм. Для детекторной головки это уже тяжело. Правда можно добавить усилитель, или заменить детекторную головку на измерительный приемник. Далее надо тщательно проверить, чтобы измерения не портили помехи и паразитные каналы пролезания сигнала с генератора. Ведь сама линия заэкранирована не идеально.Возможно потребуются доп фильтры и экранированное помещение. В условиях НИИ это было вполне осуществимо. Далее сажается на рабочее место инженер или лаборантка, которые с утра до вечера крутят ручку и записывают результаты в толстую тетрадь.
Ответ #35 от khach 10 Ноя, 2009 13:39
Цитата: noise1 от 10 Ноя, 2009 13:23
Применялись измерительные линии. Вроде трансформаторов , как у меня на фотографии.В зонде стояла детекторная головка. Передвигали зонд вдоль линии и искали пучности и узлы, т.е. минимумы и максимумы напряжения. Вот Вам и КСВ.

Интересно, как при поганом КСВ входа МШУ можно померить Кш? Можно с какой то вероятностью получить хорошее согласование с антенной, но это только в конкретной аппаратуре . Как известно КСВ, это потери, следовательно увеличение шумов. Если у Вас не совпадает минимум КСВ с минимум Кш, значит у Вас рассогласование в тракте, Ваш ГШ имеет плохой ксв, следовательно СПМШ ГШ будет меняться от нагрузки. При измерении малых шумов необходимо ставить вентели с обратным затузанием не менее 40 дБ и учитывать прямые потери.
Так что конкретно применялось? Измерительные линии с зондом или трансформаторы полного сопротивления? Мне кажется, что все-таки трансформаторы. Теперь давайте по порядку. Что с чем согласовывалось. Наверно все же входное сопротивление усилителя с 50 Омной линией, потому что генератор шума согласовывать вроде ненадо. Т.е перед усилком стоял трансформатор полного сопротивления и в данной конкретной частоте с помощью него выводили импеданс на 50 активного. После этого меряли Кш. Потом следующая точка по частоте итд. Т.е детектор нужен частотозависимый, обычная детекторная секция после усилка некатит. Шумами и потерями в трасформаторе пренебрегали.
Вентили ставили между ГШ и трансформатором, чтобы все что отразилось от трансформатора не лезло обратно в ГШ? А сами вентили не вносят дополнительный шум?
По поводу трансформаторов- можете показать в раскрытом виде конструкцию? А то купить такое или найти на барахолке трудновато, а вот соорудить из микрометра и штангенциркуля плюс два куска медной трубы- возможно.
Ответ #36 от khach 10 Ноя, 2009 13:43
Цитата: RW3BP от 10 Ноя, 2009 13:26
Далее сажается на рабочее место инженер или лаборантка, которые с утра до вечера крутят ручку и записывают результаты в толстую тетрадь.
Извините, сейчас 21 век. Берется автоматический тюнер импеданса от Maury (та же измерительная линия или трансформатор полных сопротивления в зависимости от модели, только с шаговыми моторчиками и ценой в десятки килобаксов) и программа на Лабвью делает все тоже самое, но без лаборатнки.
Ответ #37 от RW3BP 10 Ноя, 2009 13:46
Вопрос был - как это делалось в 50х...60х, а не в 22 веке
Ответ #38 от RW3BP 10 Ноя, 2009 14:34
Цитата: noise1 от 10 Ноя, 2009 13:23
Интересно, как при поганом КСВ входа МШУ можно померить Кш?

Действительно про плохом ксв даже хвалеными Аджилентами можно получить неправильный результат. Для этого существуют криогенные измерения. Я меряю КШ при температуре около 14 град Кельвина. Это намного ниже жидкого азота и даже ниже жидкого водорода. При таких температурах природу не обманешь.
Ответ #39 от noise1 10 Ноя, 2009 15:18
Какой ГШ работает при такой температуре? Каким образом и ГДЕ калибруете его? КАК учитываете поправку на РЕАЛЬНУЮ температуру? Методика измерения МАЛЫХ потерь? В наших НГШ поправка на реальную температуру составляет около двух градусов К.
ГШ обязательно должен согласовываться с входом, иначе Вы не получите реальный СПМШ ГШ. Раньше использовались именно измерительные линии для измерения КСВ. Трансформаторы для согласования ГШ с обьектом измерения. Аджеленты конечно хороши, но калиброванные переходы к ним стоят 30 килобаксов, без них калибровать нельзя. Да они и не лучше наших, выпущенных 20 лет назад( по точности). Новые Томские измерители гарантируют погрешность при Кр не менее 30дБ измеряемого обьекта , по входу у них черт знает что, а не КСВ. Сплошная пила. Еще у них неприятная особенность- не видят резких "выбросов".
Есть трансформаторы в диапазоне 1-4ГГц, если кому надо, на мой почтовый ящик.
Ответ #40 от RW3BP 10 Ноя, 2009 15:59
Мне кажется Ваше главное заблуждение - это необходимость хорошего ксв у мшу по входу. Еще раз повторяю - это желательно но совершенно не обязательно. Более того это как правило не достижимо без ухудшения коэфф шума. Просто очень плохой ксв часто говорит о потенциальной неустойчивости и даже о регенерации. Однако кш при этом может быть очень хорошим и реальная чувствительность очень высокой. У меня на столе лежит мшу HB9BBD с резонатором на входе. Отраженная от входа волна вообще +2дБ, т е налицо регенерация. Однако коэфф шума при этом 0.2дБ. Причем это реальный кш, подтвержденный измерениями шума земли и Солнца.
По поводу того что и как я делаю и калибрую я давал ссылку на статью.

http://www.vhfdx.ru/apparatura/rw3bp_g4ddk_lna_23cm
Ответ #41 от khach 10 Ноя, 2009 16:14
Цитата: RW3BP от 10 Ноя, 2009 13:46
Вопрос был - как это делалось в 50х...60х, а не в 22 веке
Вот так меряли на HP в лохматых годах. Полная статья на http://www.hpl.hp.com/hpjournal/pdfs/IssuePDFs/1959-02.pdf
Если есть холодная нагрузка и направленник- то мне этот метод наравится, а то с релюхами для переключения ГШ уже задолбался- шумят контакты. Другое дело, если мы хотим измерять не 50 омный по входу LNA. Тут все становится намного сложнее.
Персонально RW3BP вопрос. 14К это криокулер скорее всего, и нагрузка с кабелем находятся в вакууме. Как и на чем организоват вакуумно-плотный выход коаксиала наружу? А то у меня этот узел похоже вносит дополнительные шумы.
Ultralownoise.png
Ответ #42 от RW3BP 10 Ноя, 2009 16:18
Нет Александр, это всего лишь "холодный" рупор. Ссылка в моем предыдущем посте.
Ответ #43 от noise1 10 Ноя, 2009 19:56
Реле вообще для переключения нельзя использовать. Даже специальные СВЧ переключатели для ГШ теперь ВНИИФТРИ запрещает использовать, большие вариационные потери.
Температура на выходе НГШ может отличаться на +\- 2 К. Как достигается температура 14 К? Нагрузка должна быть в азоте и иметь его температуру. Каким образом измерена температура 14 К? Какая реальная температура на выходе ГШ? Если в азотном она отличается на +\- 2 градуса, то при такой же погрешности выходной температуры в 14 К какава погрешность калибровки и результирующих измерений? КСВ входа МШУ можно иметь и бесконечность, интересно какая часть сигнала будет усиливаться и вообще о каких измерениях можно вести речь. Если большой КСВ по входу, значит реальный СПМШ ГШ на входе усилителя меньше реального и можно получить Кш -0,3дб.Сначала откалибруйте тракт без усилителя, а потом увидите прирост шума. Для уменьшения погрешности сначала калибруют измерители и приводят их шум к единице, т.е. исключают шумы измерителя.
s1.jpg
Ответ #44 от RA3EME Александр 10 Ноя, 2009 20:04
Цитата: noise1 от 10 Ноя, 2009 19:56
Реле вообще для переключения нельзя использовать. Даже специальные СВЧ переключатели для ГШ теперь ВНИИФТРИ запрещает использовать, большие вариационные потери.
Температура на выходе НГШ может отличаться на +\- 2 К. Как достигается температура 14 К? Нагрузка должна быть в азоте и иметь его температуру. Каким образом измерена температура 14 К? Какая реальная температура на выходе ГШ? Если в азотном она отличается на +\- 2 градуса, то при такой же погрешности выходной температуры в 14 К какава погрешность калибровки и результирующих измерений? КСВ входа МШУ можно иметь и бесконечность, интересно какая часть сигнала будет усиливаться и вообще о каких измерениях можно вести речь. Если большой КСВ по входу, значит реальный СПМШ ГШ на входе усилителя меньше реального и можно получить Кш -0,3дб.Сначала откалибруйте тракт без усилителя, а потом увидите прирост шума. Для уменьшения погрешности сначала калибруют измерители и приводят их шум к единице, т.е. исключают шумы измерителя.
здесь всё описано!
http://www.vhfdx.ru/apparatura/rw3bp_g4ddk_lna_23cm
Проверено неоднократно по шумам луны и солнца.