IEC 60835-1-2-1992 Methods of measurement for equipment used in digital microwave radio transmission systems part 1 measurements common to terrestrial radio-relay systems and satel.pdf

1、NORME CE1 IEC INTERNATIONALE INTERNATIONAL 60835-1 -2 STANDARD 1992 AMENDEMENT 1 AMENDMENT 1 1995-02 Amendement 1 Mthodes de mesure applicables au matriel utilis pour les systmes de transmission numrique en hyperfrquence Partie 1 : Mesures communes aux faisceaux hertziens terrestres et aux stations

2、terriennes de tlcommunications par satellite Section 2: Caractristiques de base Amendment 1 Methods of measurement for equipment used in digital microwave radio transmission systems Part 1 : Measurements common to terrestrial radio-relay systems and satellite earth stations Section 2: Basic characte

3、ristics 0 CE1 1995 Bureau Centrai de la Commission Eledrotechnique Internationale 3. me de Varemb Genve, Suisse Droits de reproduction rservs - Copyright - all rights reserved L Commission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission MemnwponnaR 311emporemliecna MOMMCWSI

4、 COD E PRIX PRICE COD E Pour pi G est le gain du dispositif deux accs. (7-3) Si TE est la temprature quivalente moyenne de bruit en entre dans une largeur de bande donne B, la puissance de bruit en sortie P, dun dispositif deux accs est alors gale : O B est la largeur de bande de bruit, en hertz. On

5、 considre que TsOURCE est constante sur la largeur de bande de bruit B. Sauf spcification contraire, lexpression temprature quivalente de bruit,) sera comprise comme tant la temprature moyenne de bruit en entre dans une largeur de bande donne. 6.2.2 Facfeur de bruit moyen Le facteur de bruit moyen F

6、 dun dispositif deux accs est le rapport entre la puissance de bruit totale Po issue du dispositif dans une charge adapte - lorsque la temprature de bruit de limpdance relie son entre est de 290 K - et la puissance de bruit P, dans les mmes conditions de laccs de sortie dun dispositif idal exempt de

7、 bruit.* issue (7-5) O Test gal 290 K. 835-1-2 Amend. 1 0 IEC:l995 -5- The equivalent noise temperature, TE, is related to the noise figure F, expressed in linear numerals, by the expression: TE = 290 (F-1) (7-1 1 The noise figure NF, expressed in decibels, is defined as T E 290 NF= 10 log, (1 + - )

8、 (7-2) 6.2.1 Equivalent noise temperature of a two-port device The equivalent noise temperature TE of a two-port device is a fictitious noise temperature which, when added to that of the input source connected to a theoretically ideal noise-free, two-pori device having the same input impedance and g

9、ain as the actual device, will produce the same output noise power density as the actual device. The output noise power density No of a two-port device with an equivalent noise tempera- ture TE when connected to a noise source of temperature TsouRcE is given by: No = (TsouRcE + TE) kG (W/Hz) where k

10、 is the Boltzmanns constant, 1,38 x 1 O-23 Ws/K; G is the gain of the two-port device. (7-3) If TE is the equivalent average input noise temperature over a given bandwidth 5, the output noise power Pno of a two-port device is then: (7-4) where 5 is the noise bandwidth in hertz. TSOURCE is assumed co

11、nstant over the noise bandwidth 5. Unless otherwise specified, the term “equivalent noise temperature“ will be taken to mean the average input noise temperature over a given bandwidth. 6.2.2 Average noise figure The average noise figure F of a two-port device is the ratio of the total noise power Po

12、 delivered by the device into a matched load, when the noise temperature of its input termination is 290 K, to the noise power P, available under the same conditions at the output port of an ideal noise-free device. where Tis equal to 290 K. -6- 835-1-2 amend. 10 CEI:1995 Pour du matriel prsentant d

13、u gain sur plusieurs bandes de frquence, par exemple une frquence image dans un systme htrodyne, le dnominateur P, ne tient compte que de la puissance de bruit laccs dentre couvrant la mme bande de frquence que le signal modul. Cela sapplique aux systmes de tlcommunication par satellite et est appel

14、 facteur de bruit a bande latrale unique,. Le rapport entre le facteur de bruit moyen F et la temprature quivalente de bruit moyenne en entre TE est obtenu comme suit: Po = kGB . 290 + kTEGB = kGB (290 + TE) (7-6) A partir des quations prcdentes: - kG5 (290 + TE) TE =1+- 290 F= kGB . 290 (7-7) o TE

15、= 290 (F-1) (7-8) Sauf spcification contraire, lexpression facteur de bruit, sera prise comme le facteur de bruit moyen dans une largeur de bande donne. 6.3 Gnralits Les mthodes employes pour mesurer le facteur de bruit F se rpartissent en deux groupes: les techniques a large bande et les techniques

16、 bande troite. De manire gnrale, les techniques large bande font appel des gnrateurs de bruit comme signaux de mesure, alors que les techniques a bande troite recourent a des gnrateurs dondes entretenues. Les mthodes les plus employes pour les mesures large bande sont: a) la mthode du facteur Y; b)

17、la mthode par affaiblissement de 3 dB. A bande troite, la mthode par onde entretenue qui utilise un signal non modul est la technique la plus courante pour la mesure a bande latrale unique. Cette mthode est applicable depuis de trs basses frquences jusqu des dizaines de GHz. II existe des appareils

18、de mesure automatiques du facteur de bruit utilisant les techniques ci-dessus. En gnral, ces appareils commutent priodiquement le gnrateur de bruit (ou gnrateur de signaux) sur deux niveaux de sortie connus et mesurent les niveaux de bruit en sortie du rcepteur. Le facteur de bruit est alors calcul

19、automatiquement et affich directement sur un indicateur. Le choix de la mthode a employer dans une situation donne dpend de plusieurs facteurs dont: a) la prcision souhaite; b) les instruments de mesure exigs; 835-1-2 Amend. 10 IEC:l995 -7- For equipment having gain in more than one frequency band,

20、such as an image frequency in a heterodyne system, the denominator P, includes only the noise power from the input termination which lies in the same frequency band as the modulated signal. This case is applicable to satellite communication systems and is known as the “single-sideband noise figure“.

21、 The relationship between the average noise figure F and the average equivalent input noise temperature TE can be obtained as follows: Po = kGB .290 + kTEGB = kGB (290 + TE) (7-6) From the above equations: - kGB (290 + TE) TE =1+- 290 F= kGB . 290 where TE = 290 (F-1) (7-7) (7-8) Unless otherwise sp

22、ecified, the term “noise figure“ will be taken to mean the average noise figure over a given bandwidth. 6.3 General considerations The methods employed to measure the noise figure Fare divided into two groups: broad- band and narrowband techniques. Broadband techniques typically use noise generators

23、 as measurement signals, whereas narrowband techniques employ continuous wave (c.w.) signal generators. The most widely used methods for broadband measurements are: a) the Y-factor method; b) the 3 dB loss method. As a narrowband technique the C.W. method using an unmodulated signal is the most wide

24、ly used single-sideband measurement. This method is applicable from very low frequencies to tens of GHz. Automatic noise figure measuring equipment is available which uses the above measurement techniques. Such equipment usually switches the noise generator (or signal generator) periodically between

25、 two known output levels and measures the receiver output noise levels. The noise figure is then computed automatically and is displayed directly on an indicator. The choice of method for a given situation will depend upon many factors including: a) desired accuracy; b) instrumentation required; -8-

26、 835-1-2 amend. 1 0 CEI: 1995 c) la bande de frquences; d) le type dquipement lessai; e) la facilit de mise en oeuvre; f) la rapidit de mesure. Ces mthodes ainsi que leurs avantages et leurs inconvnients sont dcrites en 6.4 de manire faciliter une comprhension globale des procdures de base entrant e

27、n jeu dans chacune des mthodes. Lquipement lessai) peut alors tre soit un seul sous- systme, par exemple un amplificateur faible bruit, soit un ensemble de sous-systmes, par exemple un amplificateur faible bruit suivi dun convertisseur abaisseur de frquence. 6.4 Mthode de mesure Les mthodes de mesur

28、e du facteur de bruit sont prsentes dans les paragraphes suivants. La temprature quivalente de bruit peut, le cas chant, tre calcule par lquation (7-1) donne en 6.2. Toutes les mesures sont fondes sur des mthodes selon lesquelles on applique soit un signal de bruit large bande soit un signal sinusod

29、al permanent sur lentre de lquipement lessai et on enregistre laugmentation de la puissance de sortie provoque par le signal ainsi appliqu. Le facteur de bruit est alors obtenu par calcul ou par lecture directe de lindicateur, suivant la mthode spcifique employe, explique ci-aprs. 6.4.1 Mthode du fa

30、cteur Y Un couple de gnrateurs de bruit alatoire et un wattmtre sont relis a lquipement lessai comme prsent sur la figure 7. Lun des gnrateurs de bruit, qualifi de chaud., produit une temprature de bruit, Th, plus leve que celle de lautre gnrateur, qualifi de froid, dont la temprature de bruit est T

31、c. NOTE 1 - Le terme *gnrateur de bruit ”chaud” ou “froid“. correspond la diffrence relative des temp- ratures de bruit entre les gnrateurs. Le gnrateur de bruit peut tre une simple charge adapte la temprature ambiante. Exemples de gnrateurs de bruit froid et chaud: froid: une charge adapte refroidi

32、e dans lazote liquide; chaud: une charge adapte chauffe dans un four, une diode sature en courant ou un tube gaz. Les gnrateurs de bruit chaud et froid fournissent des puissances de bruit disponibles connues lquipement a lessai. Les niveaux de puissance de bruit en sortie de lquipement lessai sont m

33、esurs par le wattmtre. Le facteur Y est le rapport entre les deux niveaux de puissance de bruit en sortie correspondant aux deux conditions en entre. TE et F sont calculs a partir du facteur Y mesure et des tempratures de bruit connues des deux sources de bruit. Cette mthode peut procurer une grande

34、 prcision, et des incertitudes de mesure aussi faibles que 1 YO (0,04 dB) peuvent tre obtenues dans les meilleures conditions. Les incertitudes typiques de mesure sont comprises entre 2 Yo (0,l dB) et 8 o/o (0,36 dB). Cette mthode est donc gnralement prfre lorsquune trs grande prcision est requise.