Mätning av mottagares storsignal egenskaper -konventionella mätmetoder- Peter Montnémery SM7CMY Känslighet MDS och NF Dynamiskt område DR och BDR Interceptpoint IP3 och IP2 Fasbrus SM7CMY SSRA 090513
Intermodulation SM7DQW SM7EQL SM7TE SM7CMY SSRA 090513
Känslighet Känsligheten kan utryckas som Minimal Discernible Signal (MDS) kallas vanligen noise floor Relateras alltid till bandbredden. Lägre bandbredd ger bättre värde Definieras genom att man bestämmer den insignal som ger 3 dB ökning i mottagarens utgång Anges i dBm SM7CMY SSRA 090513
Enheten dBm dBm är en effektenhet 0dBm = 1 mW dBm= 10log10 (20V2) Riktvärden relaterat till spänningen över 50 ohm 225 mV = 0dBm 50μV = -73 dBm 20mV = -21dBm 20 μV = -81 dBm - 2mV = -41dBm 2μV = -101 dBm 0.2mV = -61 dBm 0.2 μV = -121 dBm SM7CMY SSRA 090513
Känslighet Känsligheten kan även utryckas genom brusfaktorn Noise Figure NF Anges i dB Oberoende av bandbredden Mäts med hjälp av en känd bruskälla MDS = (-174 +NF + 10log10(BWHz)) dBm BWHz = IF bandbredd i Hz SM7CMY SSRA 090513
Dynamiskt område Dynamiskt område engelska Dynamic Range (DR) DR är skillnaden i dB mellan MDS och styrkan hos de två signaler som ger upphov till tredje ordningens intermodulationsprodukter i nivå med MDS SM7CMY SSRA 090513
Dynamiskt område Antag MDS -128dBm och S9 = 50 μV (-73 dBm) DR Signal nivå på de två signaler som ger upphov till intermodulationsprodukter i nivå med MDS 55 dB S9 75 dB S9 + 20 dB 85 dB S9 + 30 dB 95 dB S9 + 40 dB 105 dB S9 + 50 dB SM7CMY SSRA 090513
Blockering Blockering engelska Blocking Dynamic Range (BDR) BDR är skillnaden i dB mellan MDS och styrkan hos den signal som ger upphov till 1 dB försämrad känslighet. BDR är ofta i storleksordningen 20 dB större än DR SM7CMY SSRA 090513
Bestämning av MDS, DR, BDR och IP SM7CMY SSRA 090513
Intermodulation Två starka signaler som ger upphov till oönskade blandningsprodukter i mottagaren Kvantifieras som Interceptpoint IP IP3 2xF1 – F2 respektive 2xF2 – F1 IP2 2xF1 Teoretiskt är IP oberoende av vid vilken nivå man gör mätningen I praktiken är det ofta inte så! SM7CMY SSRA 090513
Intermodulation Hög IP = goda storsignalegenskaper En mottagare IP3 = 20 dBm kan förbättras till IP3 40 dBm genom en 20 dB dämpsats i antenningången Naturligtvis tappar man då 20dB känslighet IP3 kan bestämmas för störsignaler utanför respektive innanför första mellanfrekvensfiltrets passband Ofta dramatiska skillnader Gäller även DR SM7CMY SSRA 090513
Intermodulation Tredje ordningens intermodulationsprodukter Vi har QSO med SM7DQW på 7030 kHz SM7EQL kommer på 7020 kHz SM7TE kommer på 7010 kHz 2x7020 kHz – 7010 kHz = 7030 kHz 2x7010 – 7020 = 7000 kHz SM7CMY SSRA 090513
Intermodulation Andra ordningens intermodulationsprodukter Vi har QSO med VK0CW på 14040 kHz SM7EQL kommer på 7020 kHz 2x7020 kHz = 14040 kHz Förutsatt att SM7EQL sändare inte förorsakar övertoner är detta en andra ordningens intermodulationsproduk SM7CMY SSRA 090513
Blockering Blockering engelska Blocking Dynamic Range (BDR) BDR är skillnaden i dB mellan MDS och styrkan hos den signal som ger upphov till 1 dB försämrad känslighet. BDR är ofta i storleksordningen 20 dB större än DR SM7CMY SSRA 090513
Fasbrus Anger hur ren en oscillator är Mottagarens egen brus ökar i närvaro av starka signaler Kan mätas genom att man kopplar en ren oscillator (xtal) till ingången och ökar signalnivån tills man får 3 dB ökning av brusnivån Anges som dBc/Hz varför man måste korrigera för bandbredden SM7CMY SSRA 090513
Fasbrus Räkneexempel MDS = -127 dBm Vid 20kHz frekvensavstånd ger -36dBm 3 dB brusökning (-127) - (-36) = - 91 dBc / 2.3 kHz Omräknat till dBc/Hz -91 – 34 = -125 dBc/Hz (10log10 2300 = 34) SM7CMY SSRA 090513
Sammanfattning Känslighet MDS (dBm) Vilken bandbredd? Noise figure (dB) oberoende av bandbredden Dynamiskt område DR (dB) och BDR (dB) Vilket frekvensavstånd? I eller utanför första filtret? Interceptpoint IP3 och IP2 (dBm) relatera alltid till känsligheten och hur mätningen är utförd. Vilket frekvensavstånd? I eller utanför första filtret? Fasbrus (dBc/Hz) Vilket frekvensavstånd? SM7CMY SSRA 090513