Автор Тема: Шум от 2Д2С...  (Прочитано 51523 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн UR5FFC

  • Старожил
  • ****
  • Сообщений: 231
  • Репутация: +4/-1
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #150 : 29 Октябрь 2011, 18:47:10 »
Надо строить МШУ, согласовывая его по минимальным шумам, а не максимальному усилению, не обращая внимание на величину параметра S11.

Короче, отражения - не шумят, реактивная мощность -  проводник не греет.
Надеюсь, возражений нет? :)
73! de Kosta/UR5FFC
~~~~~~~~~~~~~
Хочу на Луну!

Оффлайн Relayer

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 27
  • Репутация: +0/-0
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #151 : 30 Октябрь 2011, 00:29:14 »
Как же нам следует относиться к МШУ с таким КСВ?!  Не первый раз задаю этот вопрос, но не нахожу ответа :(
я бы тоже с удовольствием выслушал разные мнения по этому поводу. ведь что получается - если ксв высокий, то часть мощности входного сигнала не попадает в усилитель а попросту отражается. но он у нас меньше шумит чем при ксв=1. перекроет ли выигрыш по шумам потери от ксв?

Оффлайн ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1147
  • Репутация: +57/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #152 : 30 Октябрь 2011, 01:27:47 »
 Почитайте первые два абзаца http://qsl.net/ua3avr/papers/NoiseFig_meas.pdf UA3AVR понятно все объяснил.
 И не путайте напряжение и ЭДС.
73!   ur5efx

Оффлайн US4ICI

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1808
  • Репутация: +249/-78
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #153 : 30 Октябрь 2011, 07:50:54 »
Почитайте первые два абзаца http://qsl.net/ua3avr/papers/NoiseFig_meas.pdf UA3AVR понятно все объяснил.
 И не путайте напряжение и ЭДС.
Описанный метод измерения Кш МШУ предполагает, что этот коэффициент остается неизменным при обеих подключенных резисторах (50 и 300 Ом).   А что такое согласование активного элемента (транзистора, МС) по Гopt?  Это когда трансформирующая входная цепь приводит 50Ом антенны (источника шума) в некое Z оптимальное для активного элемента по минимальному его Кш.  При любой другой нагрузке на МШУ (например 300 Ом) усилитель окажется не согласованным по Гopt, и его Кш изменится в худшую сторону!
     Для получения минимального шума (оптимального по Гopt) МШУ должен быть нагружен на 50Ом.  Как правило согласование по Горт весьма далеко от S11 и по этой причине КСВ такого МШУ высок.  Это неизбежно приводит к отражению части мощности сигнала с ант.  (ГШ).    Не стоит отмахиваться от вопроса "как влияет КСВ на входе МШУ на потери принимаемого сигнала"!
   Может быть мое понимание происходящих в тракте процессов неверно?  Давайте разберемся вместе :)
« Последнее редактирование: 30 Октябрь 2011, 08:00:47 от US4ICI »
Павел  US4ICI

Оффлайн ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1147
  • Репутация: +57/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #154 : 30 Октябрь 2011, 09:15:32 »
 Ксв имеет смысл измерять, когда у вас источник - нагрузка и линия передачи имеют равные сопротивления, отнеситесь к входной согласующей цепи вашего МШУ, как к настроенной линии, которая может работать как известно в режиме смешанных или даже стоячей волны. RW3AZ вам правильно советует не обращать внимания на S11.
73!   ur5efx

Оффлайн RK3QYA Team

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 814
  • Репутация: +31/-9
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #155 : 30 Октябрь 2011, 12:06:10 »

Вот достаточно прозрачные рассуждения Гончаренко на тему потерь на рассогласовании:

http://dl2kq.de/ant/kniga/326.htm
Alexander, RU5KO

Оффлайн ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1147
  • Репутация: +57/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #156 : 30 Октябрь 2011, 12:43:56 »
Рассуждения понятные и правильные для обычных случаев. Передатчик или межкаскадные связи.  Касательно мшу, все немного по другому. Не зря же производители ищут и указывают в даташитах пресловутый -  Г орт. Кому интересно - прочтите еще раз у ua3avr  первые два абзаца. Он без лишней "воды" расставил все по местам. Для тех кому лень читать - цитирую:
...Таким образом, подключение ко входу приемника рассогласованного сопротивления, генерирующего шум, эквивалентно подключению согласованного, но при меньшей температуре
И формулы это все подтверждают.
73!   ur5efx

Оффлайн RK3QYA Team

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 814
  • Репутация: +31/-9
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #157 : 30 Октябрь 2011, 14:30:36 »

...Таким образом, подключение ко входу приемника рассогласованного сопротивления, генерирующего шум, эквивалентно подключению согласованного, но при меньшей температуре
И формулы это все подтверждают.

Насколько я понимаю, это - следствие. Причина же в нарушении условия передачи максимальной мощности, т.е. нарушение согласования.

Это уже достаточно высокая теория, и не очень важная касательно к радиолюбительству. Из практических соображений, имхо,
следует принимать во внимание потери на рассогласование и, что не менее важно, устойчивость МШУ с рассогласованным входом.

Рассуждая философски, закон сохранения энергии в обычной жизни выполняется всегда и и именно отсюда и следует исходить при
всех рассуждениях. Но это уже далеко от объявленной темы :-)
Alexander, RU5KO

Оффлайн UA4FQH

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 950
  • Репутация: +77/-9
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #158 : 30 Октябрь 2011, 16:05:28 »
   Давайте немного посмотрим с другой стороны.       С детства знаем, когда на входе полевого транзистора ставится резонансный контур у каскада резко добавляется коэф усиления рис1.   Стоит контур расстроить и шум с транзистора резко падает.   А можно и у настроенного контура  эквивалент со входа отцепить контур также теряет резонанс сопровождая тем же случаем.   
  На  втором рисунке то же резонансный контур  и если его настроить в резонанс будет тот же эффект.   Но если этот контур настроить немного по  другому, получается обычный ФВЧ фильтр.  При данной настройке коэф усиления  транзистора не растет, но в тоже время этот неопознанный согласующий узел согласует в какой то  мере входное сопротивление транзистора с нагрузкой. С таким же  успехом можно вход согласовать и ФНЧ фильтром, по всей видимости первый вариант более удобный и более привычный. Здесь как говорится  кому как нравится, или  ФВЧ  или всё же резонансный контур с меньшей полосой пропускания.    КСВ все же  волей не волей какое то получается. 
  И опять с другой стороны, если настроенную антенну мы не нагружаем  или нагружаем на МШУ с плохим КСВ,  куда у неё улетит    резонанс вибратора  (согласующего элемента, трансформатора),  хорошо если стек со своей широкой полосой.                          73. Олег 

Оффлайн RK3QYA Team

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 814
  • Репутация: +31/-9
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #159 : 30 Октябрь 2011, 16:33:41 »
   Давайте немного посмотрим с другой стороны.     
Ваши рассуждения абсолютно правильные. Но, как всегда, есть нюансы, а именно:

- при тех значениях Кш, о которых здесь говорят, а именно не более 0,5 дБ, потери в трансформирующих цепях становятся
соизмеримы с самим Кш. Мы это уже прошли - добротности элементов катастрофически не хватает.

- как показывает практика, при использовании "правильных" транзисторов можно найти компромисс между Кш и входным КСВ.

Ко второму замечанию необходимо добавить следующий комментарий:

- для получения Кш значительно ниже 1 дБ следует использовать GaAs транзисторы. У этих транзисторов есть абсолютно четкая
зависимость между шириной из затвора и их же частотными свойствами, а именно: чем шире затвор, тем на более низких частотах
можно использовать транзистор. Такая же зависимость есть между устойчивостью и возможностью сблизить по частоте
оптимальное по шумам и по КСВ согласование. Такое сближение осуществляется путем добавления индуктивности в затвор
транзистора, что, естественно, снижает его устойчивость. На этом круг замыкается.

А что же в сухом остатке?

Да, в общем-то, одна абсолютно банальная вещь: МШУ на GaAs транзисторе, имеющий вменяемый КСВ (не более 2) и приемлимые
шумы (не хуже 0,5 дБ) принципиально склонен к самовозбуждению на высоких частотах (более 2-4 ГГц), и не будет работать
без использования поглотителя высокочастотной энергии на частотах ниже 500 МГц. Есть, кстати, еще одно замечание:
транзистор, прекрасно работающий на частоте 12 ГГц, скорее всего,не будет работать вовсе на частоте 144 МГц. И здесь, я думаю, ничего нового никто не услышал.

Жуткая неустойчивость таких МШУ обусловлена попыткой сблизить по частоте оптимумы по шумам и по КСВ.

Все выше приведенные рассуждения основаны на личном опыте и ни на что НЕ претендуют.

Хотя, еще раз повторюсь, мы уже давно отклонились от объявленной темы...
Alexander, RU5KO

Оффлайн Relayer

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 27
  • Репутация: +0/-0
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #160 : 30 Октябрь 2011, 17:49:36 »
Вот достаточно прозрачные рассуждения Гончаренко на тему потерь на рассогласовании:
http://dl2kq.de/ant/kniga/326.htm
если взять формулу зависимости потерь мощности от КСВ

то можно заменить LNA с несогласованным входом на эквивалентную схему аттенюатор+LNA с ксв=1. т.к. аттенюатор на входе даст прибавку Кш пропорциональную его ослаблению то можно написать что
Кш' = Кш + 10*log((2+ксв+1/ксв)/4)
если посчитать то получается такая табличка (слева ксв, справа прибавка Кш в дб)
1,2 - 0,04
1,5 - 0,18
2 - 0,5
3 - 1,25
4 - 1,94
5 - 2,55
7 - 3,6

Оффлайн ur5efx Игорь

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 1147
  • Репутация: +57/-9
  • QRA: KN78ol
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #161 : 30 Октябрь 2011, 18:39:45 »
 Речь шла о S11. Это с некоторыми допущениями ксв входа транзистора.
 А ксв между антенной и входом мшу вполне возможно получить близким к 1.
 
73!   ur5efx

Оффлайн Relayer

  • Пользователь
  • **
  • Сообщений: 27
  • Репутация: +0/-0
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #162 : 30 Октябрь 2011, 19:14:25 »
я просто получил в численном виде чему равен проигрыш в Кш при ксв отличном от 1. и совершенно до без разницы о входе транзистора или о входе мшу идет речь. формула универсальна

Оффлайн RK3QYA Team

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 814
  • Репутация: +31/-9
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #163 : 30 Октябрь 2011, 19:29:13 »
я просто получил в численном виде чему равен проигрыш в Кш при ксв отличном от 1. и совершенно до без разницы о входе транзистора или о входе мшу идет речь. формула универсальна

На мой взгляд, тут-то и начинается самое интересное:  не претендуя на справедливость рассуждений, могу сделать следующее
предположение: это не ухудшение Кш, а ухудшение отношения сигнал/шум на выходе МШУ из-за того, что часть мощности
от источника (антенны) не передается на вход МШУ, а вот сам Кш от этого не зависит. С точки зрения практики принципиальной
разницы в этом нет: сигнал/шум все равно ухудшается. Кроме того, эти рассуждения справедливы, если потери в линии передачи
от антенны до МШУ достаточно малы, в противном случае начнут шипеть активные потери в линии.

КСВ же по входу МШУ сказывается на результатах измерений Кш, т.к. мощность от измерительного источника шума также отражается
от входа МШУ по тем же законам, что и полезный сигнал. Иными словами, намерить можно гораздо лучше, чем есть на самом деле.

Отсюда, кстати, еще один вывод, совершенно очевидный по всем причинам: для подключения МШУ к антенне нужно использовать
линию с минимальными потерями и минимальной длины. :-)

Где-то как-то так.Я не утверждаю, что прав на 100%, просто в качестве информации для размышления и дискуссии.
Alexander, RU5KO

Оффлайн noise1

  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 534
  • Репутация: +30/-26
Re: Шум от 2Д2С...
« Ответ #164 : 30 Октябрь 2011, 19:47:11 »
О чём спорите, что лучше, круглое или квадратное? Выше написал, как делать радиолюбителям, если хотите, как в промышленности, тогда ВСЕ эдементы тракта изготовте с минимальным КСВ со стандартным волновым сопротивлением в 50 Ом. Иначе теряет смысл вся дискуссия. Даже в промышденной аппаратуре из-за разброса параметров отдельных узлов ставят дополнительные согласующие устройства(вентили, АТТ и т.п.) На одних переходах можно получить такое, что все летит к черту, при точных измерениях измерительные переходы и то приходится отбирать из множества, хотя по отдельности они ВСЕ соответствуют заявленным характеристикам. Вот когда их скрутили (несколько штук) из за различных фазовых отражений на разных частотах, получаем не приемлемые параметры. Научитесь измерять шумы в несколько дБ, с повторяемостью результатов, тогда и ниже можно пытаться измерять, а то сразу пытаться получить, как в лабораториях ведущих фирм. >:(