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Figura y pérdida de ruido del atenuador

Mi pregunta es con respecto a la forma en la que los atenuadores de efecto de ruido. Por lo que yo entiendo $$ \text{NF} = 10\log \left( \frac{S_{en}/N_{en}}{S_{salida}/N_{salir}} \right) = 10\log \left( L \frac{N_{salir}}{N_{en}} \right) = L_{dB} + 10\log\left(\frac{N_{salir}}{N_{en}}\right) $$ Ahora ya (para un atenuador) $$ \text{NF} = L_{dB} $$ eso implicaría que $$ \frac{N_{salir}}{N_{en}} = 1 $$

Por lo que puedo decir, esto significa que el ruido en la entrada pasa a través de la atenuación de afectados por el atenuador. En otras palabras, el atenuador reduce la señal, pero no el ruido. He leído que esto es cierto sólo en la 290°K y que el atenuador puede no reducir el ruido por debajo de los niveles de ruido. Yo no entiendo muy bien esto, sin embargo. Si la temperatura de 50°K, el ruido de pasar todavía a pesar de que el silenciador no afectados? Se había sentido para mí que, a menos que hay algo especial acerca de 290°K. Como un poco de una conjetura, yo he pensado que si la temperatura de la habitación era, digamos, 50°K y el ruido en la entrada del atenuador también fue de 50°K (so \$N_{in} = kB \cdot 50\$) luego de que el silenciador no reducir el ruido; sin embargo, no estoy exactamente seguro de por qué.

Yo de hecho he pensado que el atenuador en realidad podría introducir ruido a la salida porque se hace de forma pasiva. Puedo ver que quizás las resistencias en el atenuador de introducir ruido, y la configuración de reducción de ruido y el dos de mayo de cancelar y resultado en ningún neto de ruido que se agregó, aunque no estoy seguro acerca de esto.

Si alguien pudiera arrojar algo de luz sobre este tema para que me ayuden a entender esto mejor, eso sería genial.

Gracias.

Edit: Específicamente lo que no entiendo

El escenario anterior es a menudo una fuente de confusión para los ingenieros de RF, ya que es conocido que la figura de ruido de cualquier componente pasivo es igual a su pérdida. Figura de ruido (NF) y el factor de ruido (F), comúnmente se describen en términos de la relación de la entrada de la SNR a la salida de la SNR a la temperatura específica de 290 K. Como se describe en las ecuaciones siguientes, figura de ruido es simplemente el logarítmica equivalente del factor de ruido de medición.

Basado en las ecuaciones anteriores, puede PARECER que el uso de un atenuador en la salida de un generador vectorial de señales podría atenuar la intensidad de la señal sin la atenuación de la potencia de ruido. Sin embargo, es importante reconocer la ecuación de la figura de ruido relevante SÓLO cuando el nivel de ruido es igual a la densidad de ruido térmico en -174 dBm/Hz. En general, los términos tales como la figura de ruido y el factor de ruido debe ser aplicada solamente a los receptores inalámbricos, ya que la potencia de ruido de una antena en 290K será de aproximadamente -174 dBm/Hz.

Por ejemplo, supongamos que un receptor observa una señal con una relación señal ruido de 60 dB a un nivel de potencia de -114 dBm. En este escenario, la aplicación de un atenuador de 20 dB podría atenuar la potencia de la señal en 20 dB a -134 dBm. Sin embargo, el nivel de ruido se mantendrán sin variación, ya que la potencia de ruido ya está en la térmica nivel de ruido. Por lo tanto, cuando Pnoise = -174 dBm/Hz, la figura de ruido de un atenuador pasivo es equivalente a la pérdida.

Por otro lado, el ruido de salida de la densidad de un generador de RF es causada por los componentes activos y resultará en niveles que a veces son significativamente por encima de la teórica piso de ruido. En este escenario, la potencia de ruido se puede atenuar el nivel de ruido térmico del piso. Como resultado, la alta sensibilidad de los receptores puede ser probado con un estímulo que tiene una potencia de ruido que está muy por debajo que el de la señal del generador.

El de arriba para que los párrafos están tomados directamente de: http://www.ni.com/white-paper/6810/en

No entiendo por qué 290°K parece especial y lo que la potencia de ruido se actúa. No entiendo por qué en el tercer párrafo, que dice que no va a atenuar el ruido.

5voto

Brian Drummond Puntos 27798

La lectura de la pregunta y los comentarios, puede haber un malentendido conceptual : el atenuador SE atenúan el ruido presenta en su entrada (incluso de 50 ohmios de impedancia de la fuente), en la misma medida que atenúa la señal.

Sin embargo, también genera ruido de su propio, el cual puede ser representado como el ruido de una perfecta resistencia igual a su propia impedancia de salida, y esto se agrega a la salida de la (atenuada) de la señal de entrada y el ruido. Así que si de entrada y de salida Z son ambos de 50 ohmios, el resultado neto es atenuada la señal de + aumentó marginalmente ruido (es decir, NF = atenuación).

Pero si su impedancia de salida es menor, el ruido también es menor, lo que mejora el ruido del voltaje como Andy estados.

Para representar el atenuador como un perfecto atenuador (atenuación de ruido) en serie con un Johnson ruido de la fuente de voltaje igual a la impedancia de salida. El resto es sólo la aplicación de las fórmulas.

EDIT: re: actualización de que se trate.

(1) no Hay nada especial acerca de 290K excepto que es un realista de la temperatura para la operación de un circuito pasivo. La razón por la que eligió es que el artículo cita a un piso de ruido ( -174dBm/Hz) que es correcto para una temperatura específica : sí, 290k.

(2) a pesar de la resistencia en el atenuador contribuirá ruido, me doy cuenta de que no es una explicación satisfactoria de por qué usted consigue el mismo ruido de un atenuador, debido a que, como Andy dice:) podrías hacer un capacitiva atenuador de que no es un Johnson generador de ruido. Así que tenemos que mirar un poco más profundo, y recuerda estas fuentes de ruido son las estadísticas individuales de los electrones que forman la corriente.

Así que, digamos que construir un (50 ohm, de 50 ohmios de salida) atenuador, y el intento de engañar a Johnson mediante el uso de un divisor capacitivo. Que implica un nodo dentro de la atenuador que realiza algunas de la entrada de corriente a tierra. En este nodo, tenemos dos caminos de corriente; una fracción de los flujos de corriente a la salida, el resto a la tierra. Lo que determina la ruta de acceso de un individuo de electrones va a tomar? Esencialmente, el azar. Colectivamente? Estadísticas. Así que esta es una fuente de ruido.

O vamos a añadir capacitancia de serie para proporcionar suficiente atenuación : así podemos evitar la división de la corriente de flujo y eliminar la fuente de ruido, ¿verdad? En el costo de la reducción de la corriente de señal; nuestras estadísticas ahora operar con un menor tamaño de la muestra y, en consecuencia, una mayor varianza : más ruido.

Estos resultados son lo mejor que se puede hacer, no hay ninguna manera alrededor de ellos.

2voto

ianb Puntos 659

En primer lugar, no hay nada especial en 290K. Resistencia de ruido aumenta de cero a -273ºC (cero absoluto) a un valor rige por el real de la temperatura (en grados Kelvin) y la resistencia.

En segundo lugar, los atenuadores no tiene que ser resistente - que puede ser capacitivos de potencial divisores y estos no introducir ruido extra. Lo mismo ocurre con inductores.

En tercer lugar, una resistencia atenuador se introducen ruido, pero puede fácilmente ser pequeña en comparación con el ruido que se está atenuada.

En cuarto lugar, si el ruido en un atenuador es X, que el ruido se reducirá por el mismo factor que cualquier señal sería. Si el atenuador es de 2:1, a continuación, el ruido de salida será X/2.

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