Вчера закончили исследования.
Для начала, большое спасибо Sergi, RA3WDK и вообще всем, кто принял участие в дискуссии.
Отдельная благодарность Александру RW3AZ.
Кш исходного варианта МШУ был около 2,5 дБ. Ошибка, как всегда, была в методике измерения. Эту методику
мы взяли у буржуйской фирмы и никогда в ней не сомневались, как оказалось, зря. После внимательного изучения
материалов, предоставляемых фирмой Agilent, удалось верифицировать методику измерения и приступить к доработке МШУ.
По случаю удалось раздобыть поверенный Г2-32 (2Д2С), поэтому измеряли и анализатором спектра, и шумовиком.
Результаты измерений можно посмотреть на фотографиях. Теперь о том, как мы мерили и как интерпретировать результаты.
1. Измерения анализатором спектра.
Идея метода простая: отношение С/Ш на входе МШУ известно и, если измерить С/Ш на выходе МШУ, то их разница и будет
равна Кш МШУ. Наш анализатор с предусилителем имеет Кш около 14 дБ, поэтому пришлось сделать еще один предусилитель
на АВА-54563, чтобы перекрыть шумы анализатора спектра.
Генератор ВЧ, используемый в качестве источника сигнала, предварительно был обмерян с помощью того же анализатора
спектра и закрыт 20 дБ аттенюатором. Аттенюатор также был обмерян: фактическое затухание составило 20,2 дБ.
Немного теории: при измерениях шумов спектроанализатором нужно иметь в виду две вещи:полка шума, индицируемая прибором,
меньше фактической на 2,5 дБ. Это связано с тем, что анализатор усредняет после логарифмирования. Вещь вторая: фильтр, в полосе
которого анализатор измеряет (RBW), не идеальный - он "шире" такого-же идеального на 0,5 дБ (для современных анализаторов).
Теперь измеряем:
С/Ш на входе МШУ равен: -90 дБм (показания генератора) - 20,2 дБ (затухание атт.) - (-174 дБм/Гц + 24,77 дБ + 0,5 дБ) = 38,53 дБ
Измеренное спектроанализатором С/Ш = 40,56 дБ.
Фактическое значение С/Ш на выходе МШУ = 40,56 дБ - 2,5 дБ = 38,06 дБ, где 2,5 дБ - описанный выше поправочный коэффициент
Кш нашего устройства: С/Ш на входе минус С/Ш на выходе = 38,53 дБ - 38,06 дБ = 0,47 дБ
2. Измерения генератором шума
Генератор шума имеет выходное сопротивление 75 Ом. При нагрузке на 50 Ом он недодает 0,18 дБ. В то же время, измеренное затухание
в аттенюаторе, на который работает ГШ, составило 11 дБ вместо 11,5 дБ. Значит, к полученному значению Кш надо будет добавить
еще 0,32 дБ. Поправочный частотный коэффициент для 144 МГц практически равен 1.
На фото приведено положение стрелки генератора. Считаем, что это 1,05 кТо. Переходим от шумовой температуры к дБ:
1,05*293 - 293 = 14,7 К, что соответствует 0,21 дБ. Прибавляем сюда вычисленную ранее поправку и получаем
Кш нашего МШУ, равный: 0,21 + 0,32 = 0,53 дБ.
Результаты двух измерений совпадают с достаточной для практики точностью.
