Identyfikatory
Warianty tytułu
Electronically controlled generator of reference noise for microwave radiometer
Języki publikacji
Abstrakty
W artykule przedstawiono rozwiązanie generatora szumów, w którym występuje możliwość zmiany wartości gęstości widmowej mocy generowanego sygnału. Taki generator wykorzystywany jest między innymi w układach mikrofalowych radiometrów zrównoważonych jako źródło sygnału odniesienia. Prezentowany generator szumów charakteryzuje się wysoką stabilnością generowanej mocy oraz ma możliwość elektronicznej regulacji jej poziomu. Artykuł zawiera także dyskusję niepewności określenia temperatury szumów wyjściowych sterowanego elektronicznie generatora szumów. Na zakończenie zaprezentowano wyniki pomiarów eksperymentalnych, potwierdzające poprawność przeprowadzonych analiz.
In the paper, a design of noise generator with a possibility of a changing generated signal value by spectral power density is presented. The generator can be used, among others, in balanced radiometers as a reference source. The presented noise generator is characterized by high stability of output power which can be electronically controlled. Experimental results are also shown. Noise generator is a source of stationary random signals. Those signals are commonly used for measurements of noise parameters of electronic systems like noise factor or effective input noise temperature. These sources can be usually characterized by constant spectral power density of a signal, defined by ENR (Excess Noise Ratio) parameter. There exist also the systems which need stable generators of reference noise (Fig. 1), capable of changing the ENR parameter value during a standard operation. Balanced radiometers are the systems which enable us also reception and measurement of thermal radiation in a microwave range. The structure of the noise generator includes primary source of a random course, shaping system both for random values and correlation function (spectral power density) distributions, and a system for determining a level of generated signal and output impedance value as well. A block diagram for the generator is shown in Fig. 2. Primary source of noise is a resistor maintained in a constant temperature. Thermal noise generated in the resistor is then gained in a microwave amplifier with the systems both for thermal and power supply stabilization. Stabilization systems minimize gain fluctuations of the amplifier at the level of 10 (relative fluctuations) for amplifier operation in the band L and gain of 15 dB. The attenuators minimize an influence of the PIN reflection attenuator on operation of primary noise source and on matching at the generator output. The PIN adjustable attenuator changes values of noise power depending on polarization current passing through PIN diodes. The presented in the paper noise generator can be used both in measurements for noise parameters of electronic systems and as a noise source with variable spectral power density for microwave radiometry. The generator operates in 0.5-5 GHz frequency range and its noise temperature can be changed from 300 to 320 K with 0.1 K resolution. Its crucial feature is a capability of electronic control of power level of generated noise with the uncertainty of temperature value setting lower than 0.3 K. Generator design fairly meets requirements for reference noise sources of microwave radiometers, namely control of generated signal level, small setting time of generated signal, and high precision and resolution of output noise temperature settings.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
233--246
Opis fizyczny
Bibliogr. 5 poz., il., wykr.
Bibliografia
- [1] N. S. Krejngiel, Szumovye paramietry radiopijemnych ustrojstv, Energija, Leningrad 1969.
- [2] B. Stec, W. Susek, A. Dobrowolski, Ocena dokładności pomiaru temperatury radiometrem mikrofalowym, Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji PAN, nr 54, z. 1, Warszawa 2005.
- [3] B. Stec, M. Żurawski, Compensated microwave thermometer for medical applications, Asia Pacific Microwave Conference, 17(2), Tokyo 1994, 405-408,
- [4] L. Hasse, L. Spiralski, Szumy elementów i układów elektronicznych, WNT, Warszawa 1981.
- [5] http://www.valuetronics.com/Details.aspxProdID=4967&Model=Ailtech_7616.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWA0-0007-0057
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.