频谱仪上的DANL是个啥?

原创 加油射频工程师 2023-07-05 13:34

 

打开罗德的官网,进入Signal and spectrum analyzers后,首先映入眼帘的,是这样一个表。

在表的第三栏,显示的是DANL指标。

DANL指标,到底是个什么呢?

DANL,英文全称为Displayed Average Noise Level,翻译过来,是显示的平均噪声电平。

好像还是不太明白哦,没关系,看完这篇文章,应该就差不多了。

你会发现,世界上形形色色的东西,好像都能放到接收器,或者发射器这两大类里面。

比如说,眼睛,耳朵是不是可以看做接收器,嘴巴是不是可以看做发射器。

而频谱仪,则是实实在在的,射频上的接收机。

所有的接收机,都有固有噪声。接收机的噪声可以由不同的方式来表征。

一种,就是我们熟悉的噪声因子或者噪声系数。

两端口网络的噪声因子的定义,为输入信噪比与输出信噪比的比值,即:

噪声系数,为dB值,即:

级联网络的噪声系数为:

对于损耗为a dB的无源网络,噪声系数为:

频谱仪的衰减器,一般放置在频谱仪的输入端,所以其衰减值,会直接叠加在频谱仪的噪声系数上。如果把衰减器的值提高10dB,那么总的系统噪声就会抬高10dB。

另一种,也是我们熟悉的,即灵敏度。

而频谱仪的灵敏度,则通常用DANL来表示,这是一个直接可以从频谱仪的显示屏幕上读出来的数。

DANL是当频谱仪的输入端接有匹配负载时,在频谱仪上显示的平均噪声电平,一般被归一化到1Hz带宽内。

假设频谱仪的噪声系数和所选择的IF滤波器的噪声带宽是已知的,那么可以得到频谱仪的DANL为:

假设环境温度为290K,则显示的平均噪声电平如下图所示:

从上面的公式,可以看到DANL的大小,和频谱仪的噪声系数,以及RBW有关。

所以在进行DANL指标测试时,需要对测试条件进行规定。

上面绿圈中标注的improvement with noise Cancellation, 查了一下手册,是这样说明的。

大概的意思是,频谱仪可以通过校准,把噪声仪的固有噪声给去掉。

看看,底噪经过噪声校准后,变为-173.58dBm/Hz了,接近热噪声底噪了。

我就想问一问,这种技术还能在通信接收机上使用啊?如果可以的话,是不是设计低噪放的工程师们,就可以放飞自我了?

参考文献:

[1] Fundamentals of Spectrum Analysis

[2] scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/pdm/cl_manuals/user_manual/1173_9411_01/FSW_UserManual_en_51.pdf

[3] https://scdn.rohde-schwarz.com/ur/pws/dl_downloads/dl_common_library/dl_news_from_rs/204/NEWS_204_english_FSW.pdf


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