Apa itu Gambar Kebisingan - pengukuran & formul

Angka kebisingan adalah ukuran penurunan rasio sinyal terhadap kebisingan dan dapat digunakan terkait dengan sensitivitas penerima radio dan merupakan elemen penting dari desain sirkuit RF dari setiap penerima radio.

Angka kebisingan adalah angka di mana kinerja kebisingan penerima radio, penguat, mixer atau blok sirkuit lainnya dapat ditentukan. Semakin rendah nilai angka kebisingan, semakin baik kinerjanya.

Pada dasarnya, angka kebisingan menentukan jumlah kebisingan yang ditambahkan suatu elemen ke sistem keseluruhan. Ini mungkin pre-amplifier, mixer, atau penerima lengkap. Seringkali angka kebisingan dapat digunakan untuk menentukan kinerja penerima dan dengan cara ini dapat digunakan sebagai pengganti rasio sinyal terhadap kebisingan.

Mengingat penerapannya yang luas, noise figure merupakan parameter yang sangat penting untuk berbagai macam sistem komunikasi radio dari sistem komunikasi radio tetap atau bergerak, sistem komunikasi radio dua arah, dan sistem komunikasi radio satelit.

Angka kebisingan adalah parameter yang sering digunakan dalam desain sirkuit RF penerima radio untuk memahami kinerja kebisingan radio yang sedang dikembangkan, atau kinerja salah satu yang mungkin perlu dipilih untuk sistem apa pun, dll.Angka kebisingan penerima radio seperti yang digunakan dalam desain sirkuit RF & sistem komunikasi radioPengukuran kinerja kebisinganAda banyak cara untuk menentukan kinerja kebisingan penerima radio. Rasio signal to noise adalah yang paling jelas dan bersamaan dengan itu ada SINAD (SIgnal to Noise And Distortion). Ada metode lain untuk melihat kinerja sensitivitas termasuk Bit Error Rate, dan sebagainya.

Namun noise figure yang menjadi salah satu parameter penting yang terkait dengan kinerja penerima radio karena t dapat digunakan untuk keseluruhan sistem serta elemennya.Dengan menggunakan angka kebisingan, elemen-elemen yang berbeda dapat dianalisis dan angka keseluruhan dihitung.

Itu semua terkait dengan tingkat kebisingan yang diperkenalkan. Ini adalah kenyataan yang menyedihkan bahwa kebisingan selalu hadir dalam tingkat yang lebih besar atau lebih kecil di sirkuit mana pun.

Sebagian besar kebisingan, tetapi tidak semua, di sirkuit penerima radio adalah kebisingan termal. Karena alasan inilah beberapa aplikasi khusus seperti astronomi radio di mana tingkat kebisingan yang sangat rendah diperlukan untuk mendeteksi sinyal menit, sirkuit input dapat didinginkan hingga suhu yang sangat rendah untuk mengurangi kebisingan termal.

Sementara kebisingan termal adalah sumber utama kebisingan, ada juga mekanisme lain yang menimbulkan kebisingan dan ini perlu dipertimbangkan saat menjalankan desain sirkuit RF untuk memastikan bahwa konfigurasi sirkuit, komponen elektronik, dan teknik dapat dipilih untuk meminimalkan kebisingan secara keseluruhan.

Baca lebih lanjut tentang Derau Listrik / Elektronik dan RF.

Faktor kebisingan & dasar-dasar angka kebisinganPada dasarnya pengukuran menilai jumlah kebisingan setiap bagian dari sistem atau sistem yang diperkenalkan secara keseluruhan. Ini bisa menjadi penerima radio, atau penguat RF misalnya. Jika sistemnya sempurna maka tidak ada noise yang ditambahkan ke sinyal ketika melewati sistem dan rasio sinyal terhadap noise akan sama pada keluaran seperti pada masukan.

Seperti yang kita semua tahu ini bukan masalahnya dan beberapa kebisingan selalu ditambahkan. Artinya signal to noise ratio atau SNR pada output lebih buruk daripada signal to noise ratio pada input. Sebenarnya angka kebisingan hanyalah perbandingan SNR pada input dan output rangkaian.

Ada dua gambaran dasar yang dapat digunakan:

Faktor kebisingan: Faktor kebisingan dapat diturunkan hanya dengan mengambil SNR pada input dan membaginya dengan SNR pada output. Karena SNR pada keluarannya akan selalu lebih buruk, yaitu lebih rendah, ini berarti faktor kebisingan selalu lebih besar dari satu. Faktor kebisingan jarang terlihat dalam spesifikasi.Angka kebisingan: Angka kebisingan adalah parameter yang terlihat secara luas dalam spesifikasi dan digunakan saat menentukan penerima radio dan elemen di dalam sistem penerima. Angka kebisingan menggunakan skala logaritmik dan merupakan faktor kebisingan yang dinyatakan dalam desibel.Konsep dasar rasio signal to noiseDefinisi dasar untuk signal to noise ratioRumus & perhitungan angka kebisinganDengan menggunakan diagram di atas, dimungkinkan untuk menentukan rumus noise figure dari kondisi yang dijelaskan di atas.

Sebagai contoh jika signal to noise ratio pada input adalah 4: 1, dan pada output 3: 1 maka akan memberikan faktor noise sebesar 4/3 dan noise figure 10 log (4/3) atau 1.25 dB. Sebagai alternatif, jika sinyal terhadap rasio derau dinyatakan dalam desibel maka cukup mudah untuk menghitung angka derau hanya dengan mengurangkan satu dari yang lain karena dua bilangan dibagi dengan mengurangkan logaritmanya. Dengan kata lain jika signal to noise ratio 13 dB pada input dan hanya 11 dB pada output maka rangkaian akan memiliki noise figure 13 - 11 atau 2 dB.Angka kebisingan untuk tahapan bertingkatDalam desain sirkuit RF apa pun, beberapa tahap kemungkinan besar akan dihubungkan bersama - penerima radio tipikal akan memiliki penyetelan input, penguat RF, mungkin atenuasi RF, mixer RF, dan sebagainya.

Ambil contoh desain rangkaian RF untuk dua tahap: input itu sendiri akan memiliki noise yang sama dengan kTB dan ini akan diperkuat oleh penguatan, G1 dan G2 untuk kedua tahap. Akan ada suara dari tahap pertama dan ini akan diperkuat oleh tahap kedua, dan terakhir akan ada suara dari tahap kedua. Kekuatan kebisingan dapat ditambahkan karena tidak berkorelasi.

Namun, sebagai bagian dari proses desain RF, sering kali diperlukan untuk menghitung efek kinerja kebisingan dari berbagai tahapan pada angka kebisingan keseluruhan.

Rumus noise figure untuk tahapan seri atau bertingkat menunjukkan bahwa tahapan yang memiliki efek utama pada noise figure untuk keseluruhan desain rangkaian RF adalah tahap pertama. Kontribusi kebisingan dari tahap ini diperkuat oleh tahap-tahap berikutnya dan sebagai akibatnya tahap-tahap selanjutnya berkontribusi lebih sedikit pada kebisingan karena level sinyal lebih besar.

Alat analisis angka kebisingan menyediakan metode yang sangat cepat dan mudah untuk menentukan angka kebisingan suatu barang, dan selain itu, alat ini juga akurat, menjadikannya solusi yang ideal jika tersedia.

Pengukurannya sangat mudah membutuhkan input dan juga output dari rangkaian yang diuji dihubungkan ke meteran angka kebisingan. Instrumen tes disiapkan, tes dimulai dan hasilnya diberikan. Tes yang sangat sederhana, tetapi akurat.

Pengukuran noise figure penganalisis spektrum: Melakukan pengukuran noise figure menggunakan penganalisis spektrum relatif mudah. Beberapa dari instrumen pengujian ini telah dibangun secara rutin untuk memungkinkan mereka melakukan pengukuran angka kebisingan.
Ada dua metode utama yang dapat digunakan untuk mengukur noise figure, keduanya dapat menggunakan spectrum analyzer. Mereka disebut metode penguatan dan metode Y.Contoh angka kebisinganSpesifikasi peralatan berbeda yang digunakan untuk berbagai jenis sistem komunikasi radio akan sangat bervariasi.

Sebuah penerima radio profesional atau ham HF mungkin memiliki angka kebisingan lebih dari 15 dB dan berfungsi cukup memuaskan. Tingkat kinerja yang lebih baik tidak diperlukan karena tingkat kebisingan atmosfer yang tinggi. Pada frekuensi rendah, kebisingan atmosfer bisa sangat tinggi, dan bahkan pada frekuensi sekitar 30 MHz di mana spektrum berbatasan dengan VHF, tingkat interferensi masih bisa cukup tinggi untuk tidak menjamin tingkat kinerja kebisingan yang sangat tinggi.

Namun receiver yang digunakan untuk aplikasi pita sempit pada VHF atau lebih tinggi mungkin memiliki angka kebisingan 3 atau 4 dB. Beberapa penguat RF pita sempit sering kali memiliki angka derau sekitar 1 dB. Namun menarik untuk dicatat bahwa bahkan penerima UHF VHF pita lebar profesional terbaik mungkin hanya memiliki angka kebisingan sekitar 8 dB. Penerima radio ini dapat digunakan untuk pemantauan spektrum atau untuk berbagai bentuk komunikasi radio atau penerimaan radio.

Tingkat kinerja yang sangat tinggi diperlukan untuk aplikasi seperti astronomi radio pada frekuensi yang meluas ke bagian spektrum UHF dan seterusnya.

Angka kebisingan adalah parameter yang sangat mudah digunakan karena dapat memberikan informasi tentang kinerja kebisingan dari berbagai elemen yang berbeda dalam suatu sistem. Penggunaan angka kebisingan juga memungkinkan kinerja keseluruhan sistem dihitung dari pengetahuan tentang angka kebisingan dari setiap elemen dan tingkat penguatan. Ini berarti bahwa angka kebisingan sistem dapat dengan mudah dihitung dan dioptimalkan. Seringkali peralatan komunikasi radio yang digunakan untuk aplikasi radio profesional atau ham akan memiliki angka kebisingan yang dikutip sebagai bagian dari spesifikasi keseluruhannya.

Tinggalkan pesan 

Daftar pesan