多通道射频接收机测量噪声系数的新方法

　　利用Y因子测量噪声系数需要冷噪声源和热噪声源以便在输入端实现不同的噪声功率输入，通常是通过对固态噪声源加电压和不加电压实现，即当噪声发生器被施加直流电压时，噪声发生器产生噪声输出形成热噪声源，当未施加电压时，存在于噪声发生器内部热扰动产生的剩余噪声形成冷噪声源。加电压的方法只适合测量较小的噪声系数，当被测网络的噪声系数较大时，需要获得较高的Y因子来减小测量误差，因此需要较高的直流电源来获得热噪声源，这在实际中是难以实现的，即传统的Y因子测量方法误差较大，所以需要对噪声源进行优化。由于接收机的第二级为前置低噪声放大器，它的噪声系数相对于接收机的其他级很小，可以直接用噪声系数仪测量。在接收机中所使用的低噪声放大器的增益为30 dB，故可以控制放大器使得它在工作即放大条件为下一级提供热噪声源，在不放大条件下提供冷噪声源，这样就可以得到较大的Y因子，减小测量大噪声系数时的误差。而且不需要额外的噪声源和直流电源，简化了设计。

　　2多路信道切换(RF SWITCH)的实现

　　实验所用到的接收机有8个通道，实际测量噪声系数需要对每个通道单独用频谱仪进行测量，即八个通道只有一个通道工作，另外7个通道处于断路状态，而在射频接收机中，没有接收信号的通道输入需要用50 Ω的电阻盖住。根据以上分析需要设计一个8通道选任一通道的射频开关，且不工作的其他通道输出端呈50 Ω阻抗。

　　这种特性可利用PIN开关设计。PIN开关是利用PIN二极管不同偏置下电特性制成的射频半导体控器件。它具有优良的开关特性：当PIN二极管正向直流偏置时对射频信号呈近似短路状态；当PIN二极管反向偏置时对射频信号呈近似开路状态。PIN二极管开关具有控制速度快、损耗小、功率容量大的特点。

　　如图1所示，在每一路通道放置一个单刀单掷射频开关，每个开关均有一根控制线控制其通断。通过对8路控制线设置选择惟一的1路导通即可实现八选任一路的切换。

　　用矢量网络仪RS ZVB4测量该射频开关的频率范围、插入损耗及隔离度，结果如图2所示：

　　图2为本文所设计的射频开关在中心频率为63.6 MHz，带宽为120 MHz下的特性，图2为开关导通时的S21曲线。图2的上方曲线为开关截止时的S21，下方曲线为截止时的S22(反映输出端的反射特性)。由图知该开关在导通状态下的插入损耗仅为-0.259 dB；而在隔离状态下中心频率附近的传输损耗为-32.205 dB，且输出端的反射系数为-34.568 dB。说明该开关在以接收机的工作频率为中心频率的宽带范围内具有良好的导通和截止特性，且在截止状态下输出端匹配良好。因为接收机只工作在中心频率附近的窄带范围，故此开关设计指标符合要求，且性能比设计指标更为优越。

　　3接收机噪声测试结构及具体方法

　　接收机所接收到的信号的载波频率为63.6 MHz的窄带信号，故只需测量中心频率63.6 MHz，带宽范围较小的噪声特性。噪声测试需要测量出每一级的噪声系数，而接收机的每一级的噪声系数及增益各有不同，为了测量的准确性，必须用使用不同的测量方法。