發射機噪聲

發射機的邊帶噪聲是指發射機在未加入調製信號時,在載頻為中心,分布頻率範圍內相當寬的噪聲,簡稱發射機噪聲。

基本介紹

  • 中文名:發射機產生的噪聲
  • 外文名:Noise generated by the transmitter
  • 套用學科:通信
定義,影響因素,減少寄生輻射,發射機噪聲的計算,脈衝雷達發射機噪聲的影響,

定義

發射機的邊帶噪聲是指發射機在未加入調製信號時,在載頻為中心,分布頻率範圍內相當寬的噪聲,簡稱發射機噪聲。發射機噪聲的頻帶約為2~3MHz,它比頻道間隔大得多,因此,它不僅在相鄰頻道內形成干擾,而且會在幾MHz頻帶內產生影響。
在無線通信網中,眾多移動台傳送含有噪聲的信號勢必造成互相干擾,因此,必須嚴格控制發射機的噪聲及各種寄生輻射。
發射機就是可以將信號按一定頻率發射出去的裝置。是一個比較籠統的概念。廣泛套用於電視,廣播,雷達等各種民用,軍用設備。主要可分為調頻發射機,調幅發射機,光發射機,哈里斯發射機等多種類型。
噪聲:① 音高和音強變化混亂、聽起來不諧和的聲音。是由發音體不規則的振動產生的(區別於[樂音]),從物理學的角度來看:噪聲是發聲體做無規則振動時發出的聲音。② 同[噪聲]:在一定環境中不應有而有的聲音。泛指嘈雜、刺耳的聲音。從環境保護的角度看:凡是妨礙到人們正常休息、學習和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音產生干擾的聲音,都屬於噪聲。噪聲是一類引起人煩躁、或音量過強而危害人體健康的聲音。噪聲污染主要來源於交通運輸、車輛鳴笛、工業噪音、建築施工、社會噪音如音樂廳、高音喇叭、早市和人的大聲說話等。

影響因素

發射機噪聲主要由振盪器的噪聲、倍頻器級數及調製器串入的雜音等決定。振盪器的噪聲主要受電源的波動及熱噪聲的影響。

減少寄生輻射

為了獲得較高的頻率穩定度,大多採用晶體振盪或溫控晶體振盪器,然後通過多級倍頻器倍頻到所需要的載頻。如果各級倍頻器的濾波特性不良,在發射機的輸出端便會產生污染信道的寄生輻射波,它會干擾與寄生頻率相近的接收機。
因此,為了減少寄生輻射,在發射機中需要使倍頻次數儘可能小,各級倍頻器須有良好的濾波性能,各級倍頻器之間應禁止隔離,防止電磁耦合或泄漏,並且發射機的輸出迴路應具有良好的濾波性能,以抑制寄生分量。

發射機噪聲的計算

發射機的噪聲可以按幾部分的貢獻來計算:
(1)DAC底噪:DAC底噪一般-162dBm/Hz
(2)MOD底噪:調製器的底噪一般在-158dBm/Hz
(3)熱噪聲:主要是小信號部分的NF引起,比如MOD輸出至天線輸入增益為Gain,小信號噪聲係數為NF,那么熱噪聲為Pn1=-174+NF+GAIN
(4)功放放的熱噪聲:一般指功放在DPD閉環情況下的噪聲,比如為Pn2
從上面四個方面考慮,發射機噪聲是上面四者之和。

脈衝雷達發射機噪聲的影響

現代的警戒、搜尋、跟蹤雷達經常採用發射調製脈衝的工作方式,在這種脈衝雷達系統中,工作從千分之一到百分之幾,大多數以非常高的峰值功率工作,因此其發射機多採用放大鏈式的,其中常用到的刪空行玻管發射機,在脈間必須將行波管的電子注介質,以便接受目標信號。小功率的射頻微波信號通過刪空行玻管發射機的放大,必將產生附加噪聲,如果這些噪聲過大,就會影響整個脈衝雷達系統的性能指標。
在脈衝雷達系統中,發射機的噪聲依賴於行波管的質量及其電源。調相噪聲既決定於行波管,也決定於調製器的脈衝脈內及脈間穩定度。低的調相噪聲對雷達非常重要,如果調相噪聲過高,會使緩慢移動目標的頻譜淹沒在因發射機的調相噪聲而產生的靜雜波中,從而使雷達丟失緩慢移動的目標。因此對於脈衝雷達系統,低的調相噪聲對於有效阻止靜止地面雜波中強信號是很重要的。可以通過相鄰的都卜勒濾波器減弱雜波信號,並從模糊的弱信號中分離出緩慢移動的目標。另外,發射機行波管的熱噪聲能漏進接收機,使接收機靈敏度大大降低,因此在截止條件下,行波管的熱噪聲必須保持儘可能的低。
在脈衝雷達系統中,由於發射機的噪聲對整機的指標影響非常大,因此在設計發射機時,首先必須對行波管本身的噪聲提出要求,儘可能選擇低噪聲的行波管,然後根據其相位靈敏度計算出各電源允許多大的紋波才能滿足整機的噪聲指標,從而設計出行波管電源,將噪聲控制在雷達系統允許範圍內。

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