Figiúr Torainn (NF) Buneilimintí: Cad é atá ann & Conas é a Úsáid chun cabhrú leat glacadóir a dhearadh - Céim Aonair.

Figiúr Torainn (NF): miotas chomh maith le paraiméadar RF tábhachtach.

Tá sé ar cheann de na téarmaí go mbíonn sé deacair ar a lán daoine RF iad a thuiscint agus a chur i bhfeidhm i ndáiríre.

Tá foirmlí casta i gceist chun mearbhall mór a chur ort nuair a bhíonn tú ag obair tríothu.

Agus b’fhéidir go mbeadh deacracht agat iad a chur i bhfeidhm i gceart chun glacadóir a dhearadh.

Agus ciorcaid á ndearadh le húsáid le comharthaí an-lag, is rud tábhachtach é torann a mheas.

Is éard atá i bhFíor Torainn (NF) tomhas ar an méid a dhíghrádaíonn feiste an Cóimheas Comhartha go Torann (SNR), agus léiríonn luachanna níos ísle feidhmíocht níos fearr.

Caithfidh ranníocaíocht torainn gach feiste sa chosán comhartha a bheith íseal go leor nach ndéanfaidh sé an Cóimheas Comhartha go Torann a dhíghrádú go suntasach.

Taispeánfaidh mé na coincheapa RF éasca agus coitianta sin duit agus sa deireadh beidh tú in ann tionscadail RF agus táirgí indíolta a dhearadh agus a chríochnú i mbeagán ama gan a lán botún a dhéanamh.

Cuirfidh mé cúpla acmhainn ar fáil dóibh siúd agaibhse ar mhaith leo sonraí níos forbartha a fhoghlaim.

Cad is “kTB” ann?
Sula ndéantar Fachtóir Torainn agus Figiúr Torainn a phlé, caithfimid eolas níos fearr a fháil ar thorann glacadóra.

An chéad rud a chaithfimid a bheith ar an eolas ná go bhfuil torann teirmeach i ngach áit sa spás agus is é seo an chumhacht torainn íosta a gcaithfimid aghaidh a thabhairt air agus a láimhseáil.

Ar bhealach ar bith is féidir linn fáil réidh leis.

Bheadh ​​dearadh an ghlacadóra i bhfad níos éasca mura mbeadh an torann bunúsach sin ann.

Níl gach cineál torainn eile inmhianaithe agus ba cheart dúinn ár ndícheall a dhéanamh iad a íoslaghdú.

De ghnáth cuirimid torann in vata in iúl ós cineál cumhachta amháin é.

Is í aimplitiúid na cumhachta torainn theirmeach seo:

Torann Teirmeach = k (Joules / ˚K) × T (˚K) × B (Hz)

Nuair is é k tairiseach Boltzmann i Joules / ˚K, is é T an teocht i ° Kelvin (° K), agus is é B an bandaleithead in Hz.

Dá,
k = 1.38 × 10−23
T = 290 ° K (comhionann le 17 ° C nó 62.6 ° F)
Agus,
B = 1Hz
Ansin,
Thermal Noise =1.38×10−23×290×1
= 4.002 × 10−21W / Hz
= 4.002 × 10−18mW / Hz

Má dhéanaimid é a thiontú go dBm, ansin,
4.002×10−18mW/Hz=10log(4.002×10−18)
= 6.0−180 = −174dBm / Hz
Seo an méid cumhachta torainn theirmigh i mbandaleithead 1 Hz @ 17 ° C agus ba cheart duit cuimhneamh ar an uimhir seo de do chroí sula n-oibríonn tú le Figiúr Torainn.

Torann Teirmeach agus Teocht:

Taispeánann an tábla thíos an torann teirmeach in aghaidh an hertz i gcoinne na teochta:

Mar a fheiceann tú sa tábla seo, níl ann ach an difríocht torainn theirmeach idir an dá mhór-theocht -2 ° C agus 40 ° C.

−173.2−174.9 = 1.7dBm

Dá bhrí sin, ar mhaithe le háisiúlacht, de ghnáth glacaimid leis an meánuimhir 17 ° C (290 ° K) & -174 dBm mar thagairtí.

Bandaleithid Minicíocht Torainn Teirmeach agus Oibríocht:

Le haghaidh 1 MHz de bandaleithead,

Torann Teirmeach = −174dBm + 10log (1 × 106)

= −114dBm

Fillfimid “torann teirmeach” le 2 cheist le tástáil a dhéanamh ar an méid atá ar eolas agat faoin téarma seo. Caithfidh tú a bheith ar an eolas go críochnúil sula leanfaidh tú den pharaiméadar tábhachtach seo “Figiúr Torainn” a fheiceáil a phléifimid thíos:

Q1:  Cé mhéad dBm in aghaidh an hertz atá an torann teirmeach ag -25 ° C?

Ans.     -174.7dBm

Q2: Cé mhéad dBm atá sa torann teirmeach iomlán le bandaleithead 250 kHz ag 65 ° C?

Ans.     -119.3dBm


Comhartha le Cóimheas Torainn (SNR)
 


Is tomhas í íogaireacht an ghlacadóra ar chumas glacadóra faisnéis a dhíchóimeáil agus a fháil ó chomhartha lag. Déanaimid íogaireacht a chainníochtú mar an leibhéal cumhachta comhartha is ísle trínar féidir linn faisnéis úsáideach a fháil.

Is í an chomhartha is laige is féidir le glacadóir idirdhealú a dhéanamh ná feidhm maidir leis an méid torainn theirmeach a chuireann an glacadóir leis an gcomhartha. Is é an cóimheas comhartha go torann an bealach is áisiúla chun an éifeacht seo a chainníochtú.

Le haghaidh cóimheas comhartha ionchuir go torann,

SNRin = Sin / Nin

Is é Sin an leibhéal comhartha ionchuir agus is é Nin an leibhéal torainn ionchuir.

Le haghaidh cóimheas comhartha aschuir go torann,

SNRout = Sout / Nout

Is é Sout an leibhéal comhartha aschuir agus is é Nout an leibhéal torainn aschuir.

Ós rud é go bhfuil kTB i ngach áit, ní féidir le Sout / Nout a bheith níos fearr ná Sin / Nin riamh. Dá bhrí sin, is é an cás is fearr is féidir leat a bheith:

Sout / Nout = Sin / Nin, (SNRout = SNRin)
 
Fachtóir Torainn (F) &
Fíor Torainn (NF)
Ní mór dúinn an dá théarma seo “Fachtóir Torainn” agus “Figiúr Torainn” a shainiú sula dtéann muid níos faide.

Fachtóir Torainn (F) = Sin / NinSout / Nout = SNRinSNRout
Is éard is fachtóir torainn tomhas ar an gcaoi a ndéanann gléas an cóimheas comhartha go torann a dhíghrádú.

Ní mór duit an sainmhíniú seo a mheabhrú ó chroí sula mbeidh tú in ann oibriú le Figiúr Torainn.

Bheadh ​​fachtóir torainn 1 ag ciorcadóireacht leictreonach foirfe (nach bhfuil ann).

Sa saol i ndáiríre, tá sé níos mó ná 1 i gcónaí.

Agus go simplí,

= log (SNRin) −log (SNRout)

Bíonn an Torann níos mó ná 0 dB i gcónaí.

Ba mhaith liom an 2 théarma thábhachtacha seo a mhíniú trí 3 shampla thíos a úsáid agus tá súil agam go dtógfaidh tú am gach céim amháin a leanúint.

Sampla # 1
Má tá an ciorcad leictreonach trédhearcach, is é 0 an gnóthachan, is é 0 an leibhéal torainn inmheánach Nckt freisin.

Ans.

Ó Sin = Sout agus Nin = Nout

Fachtóir Torainn (F) = 1 agus

Figiúr Torainn (NF) = 10log (1) = 0

Ní bhíonn an cineál ciorcad seo ann beagnach.

Sampla # 2
Más attenuator líonra friotóra 6 dB (-6 DB) é an ciorcad leictreonach, cad é an Fachtóir Torainn?

Ans.

Tá 6 dB de chaillteanais ag Sin agus Nin, mar sin

Sout = (1/4) Sin agus de réir dealraimh,

Nout = (1/4) Nin

Ach is é kTB an torann teirmeach íosta in áit ar bith.

Mar sin,
Nout = kTB
Dá bhrí sin,
Fachtóir Torainn (F) = Sin / NinSout / Nout
= Sin / kTB (1/4) Sin / kTB = 4
Agus,
Figiúr Torainn (NF) = 10log (4) = 6dB
Tá an figiúr torainn díreach mar an gcéanna leis an tanú 6dB, mar a bhíothas ag súil.

Sampla # 3

Tá gnóthachan 12 dB ag aimplitheoir agus is é 3 dB an figiúr torainn,

(a) cad é an leibhéal torainn in aghaidh an Hz (i dBm) ag an gcalafort aschuir, agus

(b) cad é an torann breise in aghaidh an Hz (in dBm) a chruthaítear san aimplitheoir seo?




Ans.

(A).
Ó,
Mar sin,

Sout = 16 × Sin

Sin / Nin16Sin / Nout = 1.995

Dá bhrí sin, is é an leibhéal torainn (i dBm) ag an gcalafort aschuir:

=10log31.9+10logkTB=15.0−174

= −159.0dBm

(B).

agus

Nout = 16 × Nin + (x + 1) kTB = (17 + x) kTB

F = Sin / kTB16Sin / (17 + x) kTB = 2

Tar éis cúpla céim oibríochta

x = 15

Mar sin is é an torann breise (i dBm) a chruthaítear san aimplitheoir seo:

15kTB=15×4.0×10−18mW

= 6.0 × 10−17mW = −162.2dBm

 

Ceart go leor, am chun an t-alt seo a fhilleadh. Ar mhaith leat a fháil amach an dtuigeann tú i ndáiríre cad é Figiúr Torainn agus conas é a úsáid? Faigh amach ón 2 cheist seo:

C1: Tá gnóthachan 20 dB ag LNA. Más é -152 dBm / Hz an leibhéal torainn tomhaiste ag an gcalafort aschuir, ansin cad é NF an aimplitheoir seo?

Ans. 2 dB

C2: Is é 1.0 dB NF an aimplitheoir agus is é 200 kHz an bandaleithead minicíochta oibríochta, más é -132 dBm leibhéal torainn an chalafoirt aschuir tomhaiste, cad é gnóthachan an aimplitheoir seo?

Ans. 18 dB

Fág nóta 

Liosta Teachtaireachtaí