多通道射頻接收機測量噪聲系數的新方法

　　利用Y因子測量噪聲系數需要冷噪聲源和熱噪聲源以便在輸入端實現不同的噪聲功率輸入，通常是通過對固態噪聲源加電壓和不加電壓實現，即當噪聲發生器被施加直流電壓時，噪聲發生器產生噪聲輸出形成熱噪聲源，當未施加電壓時，存在于噪聲發生器內部熱擾動產生的剩余噪聲形成冷噪聲源。加電壓的方法只適合測量較小的噪聲系數，當被測網絡的噪聲系數較大時，需要獲得較高的Y因子來減小測量誤差，因此需要較高的直流電源來獲得熱噪聲源，這在實際中是難以實現的，即傳統的Y因子測量方法誤差較大，所以需要對噪聲源進行優化。由于接收機的第二級為前置低噪聲放大器，它的噪聲系數相對于接收機的其他級很小，可以直接用噪聲系數儀測量。在接收機中所使用的低噪聲放大器的增益為30 dB，故可以控制放大器使得它在工作即放大條件為下一級提供熱噪聲源，在不放大條件下提供冷噪聲源，這樣就可以得到較大的Y因子，減小測量大噪聲系數時的誤差。而且不需要額外的噪聲源和直流電源，簡化了設計。

　　2多路信道切換(RF SWITCH)的實現

　　實驗所用到的接收機有8個通道，實際測量噪聲系數需要對每個通道單獨用頻譜儀進行測量，即八個通道只有一個通道工作，另外7個通道處于斷路狀態，而在射頻接收機中，沒有接收信號的通道輸入需要用50 Ω的電阻蓋住。根據以上分析需要設計一個8通道選任一通道的射頻開關，且不工作的其他通道輸出端呈50 Ω阻抗。

　　這種特性可利用PIN開關設計。PIN開關是利用PIN二極管不同偏置下電特性制成的射頻半導體控器件。它具有優良的開關特性：當PIN二極管正向直流偏置時對射頻信號呈近似短路狀態；當PIN二極管反向偏置時對射頻信號呈近似開路狀態。PIN二極管開關具有控制速度快、損耗小、功率容量大的特點。

　　如圖1所示，在每一路通道放置一個單刀單擲射頻開關，每個開關均有一根控制線控制其通斷。通過對8路控制線設置選擇惟一的1路導通即可實現八選任一路的切換。

　　用矢量網絡儀RS ZVB4測量該射頻開關的頻率范圍、插入損耗及隔離度，結果如圖2所示：

　　圖2為本文所設計的射頻開關在中心頻率為63.6 MHz，帶寬為120 MHz下的特性，圖2為開關導通時的S21曲線。圖2的上方曲線為開關截止時的S21，下方曲線為截止時的S22(反映輸出端的反射特性)。由圖知該開關在導通狀態下的插入損耗僅為-0.259 dB；而在隔離狀態下中心頻率附近的傳輸損耗為-32.205 dB，且輸出端的反射系數為-34.568 dB。說明該開關在以接收機的工作頻率為中心頻率的寬帶范圍內具有良好的導通和截止特性，且在截止狀態下輸出端匹配良好。因為接收機只工作在中心頻率附近的窄帶范圍，故此開關設計指標符合要求，且性能比設計指標更為優越。

　　3接收機噪聲測試結構及具體方法

　　接收機所接收到的信號的載波頻率為63.6 MHz的窄帶信號，故只需測量中心頻率63.6 MHz，帶寬范圍較小的噪聲特性。噪聲測試需要測量出每一級的噪聲系數，而接收機的每一級的噪聲系數及增益各有不同，為了測量的準確性，必須用使用不同的測量方法。