■ <4>

  1. Коэффициент шума устройств измеряют прямопоказы- вающим ИКШ, принцип действия которого основан на измерении Y-фактора, с последующим автоматическим расчетом измеряемого параметра по формуле

/г = 2. ^иошс — 1 (5)

ш А», —к? ’ ’

ai

где Pi — сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при вклю­ченном генераторе шума;

ai—сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при вык­люченном генераторе шума;

Y-фактор — отношение сигналов на входе отсчетного устройст­ва ИОШС при включенном и выключенном генераторе

V

шума, отн. ед., т. е. У =-^ •

  1. Коэффициент шума устройств определяют методом двух отсчетов по предварительным измерениям Y-фактора с последую­щим расчетом коэффициента шума по формуле

Gt Кшиошс 1

у—1 Кр ' *' ' где G] — СПМШ генератора шума, отн. ед.

Коэффициент шума устройств при использовании для отсчетов Y-фактора прецизионного аттенюатора, установленного на выходе устройства, определяют по формуле (6).

Если прецизионный аттенюатор отградуирован в децибелах, то .значение Y-фактора рассчитывают по формуле

К=10°' , (7)

где А—изменение ослабления аттенюатора при условии одинако­вого показания ИОШС при включённом и выключенном генерато ре шума (или при поочередном подсоединении генераторов шума с температурами Т2 и Ті), дБ.

Если на результат измерения коэффициента шума устройства ■существенно влияют шумы ИОШС (т. е. составляющая Ши^щс

Др

в формуле (6) сравнима с коэффициентом шума системы «уст­ройство—ИОШС»), то необходимо принять меры по сохранению лредварительно определенного значения ^шйошсПРИ подсоедине­нии на вход ИОШС устройства. Для этого вход ИОШС необхо­димо снабдить развязывающим элементом или ТПС. ТПС дол- окен быть настроен на режим согласования, указанный в техниче­ских условиях на устройство конкретного типа.

  1. Коэффициент шума устройств определяют методом удвое­ния — разновидностью метода двух отсчетов.

Метод удвоения применяют при:

отсутствии ИКШ с необходимым диапазоном частот;

необходимости измерения коэффициента шума, намного мень­шего значения G;

отсутствии ИОШС с удовлетворительной линейностью в задан­ном динамическом диапазоне;

необходимости использования в качестве РЭ в составе генера­тора шума прецизионного регулируемого аттенюатора (например, шоляризационного);

необходимости использования генератора шума на вакуумном .диоде, не позволяющем производить его модуляцию.

Коэффициент шума определяют по формуле

к- г КшИОШС-1

Аш Ррег 5 (О)

тде Gper — СПШМ генератора шума, снабженного регулируемым аттенюатором, отн. ед.

Составной генератор шума должен быть отградуирован для нескольких значений ослабления аттенюатора. На основании по­лученных результатов должна быть построена градуировочная ха­рактеристика составного генератора шума по значению СПМШ в ■относительных единицах.

Для уменьшения погрешности из-за рассогласования составной генератор шума градуируют с введенным начальным ослаблением регулируемого аттенюатора.

Коэффициент шума устройств при использовании генератора шума на вакуумном диоде определяют по формуле (8).

Градуировочная характеристика твердотельного генератора шу­ма или генератора шума на вакуумном диоде в зависимости от значения силы тока должна быть построена по результатам его- градуировки по уровню СПМШ.

  1. Определение эквивалентной шумовой тем­пературы входа усилительных и приемных уст­ройств Твэ

Эквивалентная шумовая температура связана с коэффициентом; шума следующим соотношением

. (9>

1о

  1. Для определения эквивалентной шумовой температуры входа Твэ применяют прямопоказывающий ИКШ, принцип дейст­вия которого* основан на измерении Y-фактора с последующим ав­томатическим рассчитыванием измеряемого параметра по форму­ле

(


G К , їх

U ^_иошс_.Лт0н , (10>

_ 1 I

J

где б—относительная избыточная СПМШ промодулированного- дополнительного генератора шума, измеренная на выходе НГШ, отн. ед.;

р —сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при включенном дополнительном генераторе шума;

(Х1Д —сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при выключенном дополнительном генераторе шума;

Т„ —шумовая температура на выходе НГШ, К.

  1. Эквивалентную шумовую температуру входа устройств; при использовании НГШ проходного типа и ИКШ с противофаз­ной модуляцией рассчитывают -по формуле

(


а3д Кшипп1Г

Сд₽^- )т0н, (11>

где Од —относительная избыточная СПМШ промодулированного- дополнительного генератора шума, измеренная на выходе- НГШ, отн. ед.;

р — сигнал на входе отсчетного устройства ИОШС при вклю­ченном дополнительном генераторе шума;а — сигнал на входе отсчетного устройства при выключен­ном дополнительном генераторе шума'.

При измерении ЭШТВ устройств с малым усилением составля- ^Шиошс 1

ющая может быть приведена к нулю компенсацией соб-

Др

ственных шумов ИОШС до показания по его шкале, равного еди­нице.

Значение ЭШТВ устройства рассчитывают по формуле

Лэ=Сд^Т0н=/шсТ011 , (12)

где tще — относительная шумовая температура системы НГШ — из­меряемое устройство, измеряемая прямопоказывающим ИКШ при условии предварительной калибровки шкалы ИКШ, т. е. при выполнении условия Р2д=бд, по фор­

муле

/ Тн + Увэ

*ше т • Ц4)

о

  1. При измерении ЭШТВ, если используют промодулирован- ный дополнительный генератор шума с температурой Ггш. который отградуирован в единицах относительной избыточной СПМШ бДн относительно шумовой температуры НГШ (Т„) в соответствии с формулой

С

(U)

при ис- Тн, опре-

, _Тгш

'-'Дн 7 >

1н

то реальный коэффициент шума устройства, получаемый пользовании НГШ с конкретной шумовой температурой деляют по формуле

Т’н + Т’вэ <?дна3д ^ш^И0ШС 1 /1С

А ИТ тг r? , V 1 )

Р hi РЗд Ар

где Кшриошс — реальный коэффициент шума ИОШС, измеренный

при использовании НГШ, отн. ед., по формуле

К-шр


ИОШС


Тн+Твэиошс ,


(16)



где Твэиошс —эквивалентная шумовая температура входа ИОШС, К.

Эквивалентную шумовую температуру входа устройства рассчи­тывают по формуле

Лэ=(ЛШр-1)Тн . (17)

Стандартный коэффициент шума рассчитывают по формуле

^Ш=1+(КШ-1)^=Г,ГРЭ- ■ (18)

  1. н * Q і 0Эквивалентную шумовую температуру входа устройств определяют методом двух отсчетов по формуле

Т

(19>

2—Yr 1 7вЭИОШС

“Ў-І К~Р

где Ті шумовая температура НГШ, К;

Т2 шумовая температура согласованной нагрузки при темпе­ратуре, близкой к То, К-

  1. Эквивалентную шумовую температуру входа устройств; при использовании для отсчета Y-фактора прецизионного аттеню­атора, установленного на выходе устройства, определяют по фор­муле

Если прецизионный аттенюатор отградуирован в децибелах, то значение Y-фактора вычисляют по формуле

Y = 1OO,1(A-A) , (21 >

где Д2 ослабление, вносимое аттенюатором при подсоединении ко входу устройства согласованной нагрузки с температурой Т2, близкой к То;

Лі—ослабление, вносимое аттенюатором при подсоединении ко входу устройства НГШ с температурой Ті.

Поскольку отсчитывание по шкале аттенюатора выполняют при одинаковом уровне сигнала, подаваемом на ИОШС, требование к линейности шкалы последнего не предъявляют.

  1. Коэффициент шума малошумящих устройств необходимо» определять с учетом возможного отличия температуры согласован­ной нагрузки Tj от температуры То.

Результаты измерений коэффициента шума, полученные пря­мым измерением при помощи ИКШ, использующих принцип по­очередной или противофазной модуляции генератора шума и изме­рительного канала ИКШ, корректируют по формуле

Кш=Кш- (11-1 1 , (22>

где — показание ИКШ, полученное при условии Т'хфТъ.

Значение коэффициента шума, определенное методом двух отс­четов, в том числе при помощи ИКШ, принцип действия которого основан на автоматизированном способе двух отсчетов, корректи­руют по формуле

(23> где Кщ — коэффициент шума устройства, измеренный при условии Т; #=То- Значение Y-фактора рассчитывают по формуле

G

(24)

+Кщ

С

Если в ИОШС предусмотрена система коррекции результатов из­мерения, то по формулам (22) и (23) контролируют правильность ее функционирования при условии Т[У=Т0.

  1. Если проходные элементы составного генератора шума имеют температуру, отличную от температуры согласованной наг­рузки (например за счет разогрева газоразрядного генератора шу­ма), то шумовую температуру Т ( рассчитывают по формуле

Т-- т , ,Тш-1)гТш , ,

  1. ^ГШ^РЭ ^ПС ЛГвг1иЛГрэ^ТПС ^РЭ^ТПС

(

(25)

^тпс- 1) ^тпс
^тпс

где Т2 температура согласованной нагрузки, К;

Твгш — температура промодулированного (или выключенного для получения второго отсчета при измерениях методом двух отсчетов) газоразрядного генератора шума, К:

Трэ — температура развязывающего элемента, К;

Ттпс — температура ТПС, К;

Твгш— коэффициент потерь выключенного генератора шума;

N рэ—коэффициент потерь развязывающего элемента;

Л^тпс — коэффициент, потерь ТПС.

  1. Для исключения дополнительных ошибок измерения при использовании двухполосного ИОШС, принимающего как основ­ной канал, так и зеркальный, необходимо убедиться в том, что коэффициент шума или ЭШТВ устройства не изменяется или из­меняется в пренебрежимо малых пределах в об­ласти частот, занимаемой обоими каналами. Результаты измере­ния могут быть проверены непосредственным измерением парамет­ра в каждой из полос с включением на выходе усилительного уст­ройства фильтра зеркального канала и последующим сравнением результатов измерений.

Для измерения коэффициента шума устройств К,а, имеющих на входе смеситель и предназначенных для приема в одной полосе, используют составной генератор шума, содержащий фильтр зер­кального канала и развязывающий элемент.

Если измеряют коэффициент шума приемного устройства, име­ющего на входе смеситель, без применения фильтра зеркального канала в составе ГШ, то на стенде будет измерен коэффициент шума Кш,, приблизительно равный половине Дш,. Коэффициент шума Кш, характеризует приемные устройства, предназначенные для приема в двух полосах.

  1. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

    1. Расчет погрешности измерения коэффици- енташума

      1. Погрешность измерения коэффициента шума ИКШ, прин­цип действия которого основан на поочередной или противофазной модуляции генератора шума и измерительного канала ИКШ, рас­считывают по формуле

л;..+ч„+^ш+ч„+2.1^+ (^у+ч. • <2в>

где Димп—погрешность автоматического (импульсного) режима ИКШ, %, определяемая по формуле

Кш—Кш

Димп= к * 100 , (27)

где к Ш — коэффициент шума, полученный методом прямого из­мерения;

Кшк — коэффициент шума, полученный в контрольном режиме измерения, т. е. методом двух отсчетов;

Днел погрешность из-за нелинейности ИОШС;

бнел — погрешность метода поверки при определении Днел . % ; бгш—погрешность градуировки генератора шума, %;

димп-погрешность метода поверки при определении Димп, %; бр —погрешность из-за рассогласования, %;

Д#

погрешность определения потерь в высокочастотном трак­те на входе устройства, %, определяемая по формуле

, (28)

где б8 —вариация потерь в ТПС, установленном на выходе сос­тавного генератора шума, %;

би — погрешность измерения потерь в ТПС, %;

б н — невоспроизводимость потерь в разъеме (фланце) на вы­ходе составного генератора шума, %;

бел — случайная погрешность измерения, %.

Погрешность измерения коэффициента шума прямопока- зывающим ИКШ, принцип действия которого основан на измере- ?іии Y-фактора с последующим автоматическим расчетом измеряе­мого параметра, рассчитывают по формуле

f / лма

Л^.л+Л^„+гггш+8и+2.12р+ Т +2'- (29)

<1 /

где А — весовой коэффициент составляющих Дяел и 6нел, определяе­мый по формуле ■

. (30)

  1. Погрешность измерения коэффициента шума методом двух отсчетов рассчитывают по формуле