Активная антенна, проектирование согласующего устройства Опции

[DEM_ALEX]

Доброго дня.

Стоит задача сделать активную приемную антенну. Диапазон частот 50 МГц- 3 ГГц. В качестве самой антенны есть симметричный вибратор с входным сопротивлением порядка 200 Ом.
Возник вопрос. Как лучше сделать 1. Поставить симметрирующее устройство (и трансформатор), а затем уже усиливать сигнал. или 2. сделать дифференциальный усилитель в качестве входного каскада и симметрирующего устройства как описано в этой ветке

Что можно использовать в качестве симметрирующего устройства в таком широком диапазоне частот? Трансформатор по типу что стоят в "польских" антеннах? или можно балун на длинной линии с феритовымы кольцами как на картинке?

[noise1]

Спасибо, это Вы мне про СПМШ обьяснчете???Какой спектроанализатор? Вы измерением КШ занимались? Я Вам обьяснил, как нужно измерять КШ(F, КТо, ед СПМШ, дБ) . В дБм/Гц можно фазовые шумы гетеродина измерить, но не широкополосных устройств. Методики измерения Кш ВНИИФТРИ выпускает. Только не спектральную плотност, а спектральную плотность мощьности шумов. Можно измерять в любых единицах. которые я привел, они взаимосвязаны, например 2 ед СПМШ =3 дБ =300К. Если можете измерить Кш усилителя без калиброванного ГШ, это что то новое, нигде в мире этого не могут. Принципиальная ошибка, у Вас ко входу усилителя подключен вибратор, который имеет собственные неизвестные шумы. поэтому Вы получите мощьность шума на выходе системы, но не усилителя. Что и как шумит Вы не узнаете.Прчем все рассогласования будут искажать истинную картину шума каждого элемента устройства. Вы думаете мой ник с потолка?

[Proffessor]

Спасибо, это Вы мне про СПМШ обьяснчете???Какой спектроанализатор? Вы измерением КШ занимались? Я Вам обьяснил, как нужно измерять КШ(F, КТо, ед СПМШ, дБ) . В дБм/Гц можно фазовые шумы гетеродина измерить, но не широкополосных устройств. Методики измерения Кш ВНИИФТРИ выпускает. Только не спектральную плотност, а спектральную плотность мощьности шумов. Можно измерять в любых единицах. которые я привел, они взаимосвязаны, например 2 ед СПМШ =3 дБ =300К. Если можете измерить Кш усилителя без калиброванного ГШ, это что то новое, нигде в мире этого не могут. Принципиальная ошибка, у Вас ко входу усилителя подключен вибратор, который имеет собственные неизвестные шумы. поэтому Вы получите мощьность шума на выходе системы, но не усилителя. Что и как шумит Вы не узнаете.Прчем все рассогласования будут искажать истинную картину шума каждого элемента устройства. Вы думаете мой ник с потолка?

dBm/Hz - это и есть спектральная плотность, в милливатах на герц (в логарифмическом масштабе). По умолчанию она всегда по мощности. Не существует приборов или методик, которые бы давали частотную зависимость спектр.плотности сразу в широкой полосе (по примеру анализаторов цепей с трекинг-генератором), поэтому измерять приходится на фиксированных частотах.
Не сомневаюсь, что на коэффициенте шума Вы собаку съели, но для антенны понятия КШ не существует. Приемная антенна с точки зрения электротехники есть двухполюсник, который имеет выход, но не имеет входа. Есть шумовая температура антенны T, или ее СПМШ=kT. Что и как шумит внутри антенны, антенщиков интересует лишь с точки зрения минимизации выходной СПМШ, обусловленной тепловыми шумами. В любом случае измеряют СПМШ на выходе антенны, или в случае активной антенны, выходной СПМШ активной антенны, то есть выходная СПМШ системы вибратор-усилитель. Собственная СПМШ вибратора, который он дает в экранированной камере не может превысить kT0 (-174dBm/Hz), какой бы у него ни был импеданс, фундаментальные законы физики не позволяют. Согласен, антенный усилитель имеет свой коэффициент шума. Импеданс вибратора влияет на коэффициент шума антенного усилителя, и, конечно, на выходную СПМШ усилителя, но опять-таки, здесь важен результат, поэтому измеряют СПМШ на выходе усилителя при подключенном вибраторе при отсутствии внешнего шума. Затем для оценки чувствительности антенны по напряженности поля или по плотности потока мощности выносят антенну на открытое пространство и получают суммарную СПМШ антенны, которая для хорошей антенны должна хотя бы на 3dB превышать тепловую СПМШ (реально такое соотношение можно обеспечить на частотах не выше 100-150MHz). Также сравнивают внутреннюю шумовую температуру активной антенны с шумовой температурой внешнего пространства, или по Маркову-Сазонову вычисляется абсолютная чувствительность антенны в dB на градус шумовой температуры: делится антенный коэффициент усиления на внутреннюю шумовую температуру.
Согласен, точность измерения СПМШ с калиброванным ГШ методом сравнения выше, чем просто измерять спектроанализатором на фиксированных частотах, но не всегда и не у всех имеется калиброванный ГШ.
Да, приходилось измерять КШ без ГШ, да простит меня весь мир. Измерял КШ тюнера L-диапазона. Так как КШ численно равен эквивалентной СПМШ, приведенной ко входу и пронормированной относительно kT, спектроанализатором измерял СПМШ на выходе (в dBm/Hz), затем через коэффициент передачи пересчитывал на вход. Теоретически вроде правильно, но погрешность одному Вам известно какая.

Спасибо за книгу. Буду восполнять пробелы.
Правильно ли я понимаю: если у меня в каждом плече сопротивление будет 100 Ом, то поставив симметрирующий трансформатор 1:1 (балун) получу несимменричную линию 50 Ом.

2 noise1

Не дадите ссылку на методику измерения коэффициента шума усилителей.

Если на симметричном входе простейшего симметрирующего трансформатора желательно иметь входное сопротивление плеча 100ом или, тем самым, дифференциальное входное сопротивление 200 ом, то несимметричный выход должен быть нагружен на 200 ом. При этом волновое сопротивление линии внутри трансформатора также должно быть 200ом, но проблема в том, что на практике чем выше волновое сопротивление трансформатора, тем он менее широкополосный. Если нагружаем выход на стандартное 50ом, то входное сопротивление плеча со стороны симметричного входа 25 ом. Трансформатор 50/50 ом легче реализуется в широкой полосе.

Сообщение отредактировал Proffessor - Nov 27 2011, 08:59