라디오 수신기 감도 다음을 포함합니다.
수신기 감도 기본 사항 신호 대 잡음비 SINAD 잡음 지수, NF 잡음 플로어 상호 혼합

신호 대 잡음비, SNR 또는 S / N 비율은 무선 수신기 감도를 측정하는 가장 간단한 방법 중 하나입니다.

신호 대 잡음비는 다음을 정의합니다. 주어진 신호 레벨에 대한 신호와 노이즈 간의 레벨 차이. 수신기에서 생성되는 잡음이 낮을수록 신호 대 잡음비가 더 좋아집니다.

모든 감도 측정과 마찬가지로 전체 무선 수신기의 성능은 프런트 엔드 RF 증폭기 단계의 성능에 의해 결정됩니다. 첫 번째 RF 증폭기에서 발생하는 모든 노이즈는 신호에 추가되고 수신기의 후속 증폭기에 의해 증폭됩니다.

첫 번째 RF 증폭기에서 발생하는 노이즈가 가장 많이 증폭되므로이 RF 증폭기는 무선 수신기 감도 성능을위한 전체 RF 회로 설계 측면에서 가장 중요한 요소가됩니다.

따라서 모든 무선 수신기에 대한 RF 회로 설계의 초점은 신호 대 잡음 성능에 가장 큰 영향을 미치는 무선의 초기 단계에 초점을 맞춰야합니다.

신호 대 잡음 S / N 비율 SNR의 개념

무선 수신기의 감도 성능을 측정하는 방법은 여러 가지가 있지만 S / N 비율 또는 SNR은 가장 간단한 방법 중 하나이며 사용됩니다. 다양한 응용 프로그램에서.

신호 대 잡음비의 개념은 오디오 시스템을 포함한 다른 많은 영역과 다른 많은 서커스 영역에서도 사용됩니다. 그것은 설계합니다.

시스템에서 신호의 신호 대 잡음비는 이해하기 쉽기 때문에 많은 분야에서 널리 사용되었습니다.

하지만 여러 가지가 있습니다. 한계가 있으며 널리 사용되지만 노이즈 지수를 포함한 다른 방법도 자주 사용됩니다. 그럼에도 불구하고 S / N 비율 또는 SNR은 중요한 사양이며 특히 라디오 수신기 감도에 대한 많은 RF 회로 설계의 성능 측정으로 널리 사용됩니다.

그 차이는 일반적으로 신호와 신호 사이의 비율로 표시됩니다. 소음, S / N, 일반적으로 데시벨로 표시됩니다. 신호 입력 레벨은 분명히이 비율에 영향을 미치므로 입력 신호 레벨을 제공해야합니다. 이것은 일반적으로 마이크로 볼트로 표현됩니다. 일반적으로 10dB 신호 대 잡음비를 제공하는 데 필요한 특정 입력 레벨이 지정됩니다.

신호 대 잡음비 정의

신호 대 잡음을 간결하게 정의하는 것이 도움이되는 경우가 많습니다. 무선 수신기 데이터 시트에서 전체 사양을 더 쉽게 확인할 수 있습니다.

이 신호 대 잡음비 정의는 데이터 시트 등에서 SNR 사양을 볼 때 확인해야하는 신호 대 잡음비의 여러 요소를 설명합니다.

신호 대 잡음비 공식

신호 대 잡음비는 원하는 신호와 원하지 않는 배경 사이의 비율입니다. 소음. 아래의 S / N 비율 공식을 사용하여 가장 기본적인 형식으로 표현할 수 있습니다.

아래 공식으로 데시벨을 사용하여 로그 기반으로 표현 된 신호 대 잡음비를 보는 것이 더 일반적입니다.

모든 레벨이 데시벨로 표현되면 공식은 다음 방정식으로 단순화 할 수 있습니다.

전력 레벨은 dBm (상대 데시벨)과 같은 레벨로 표현 될 수 있습니다. 밀리 와트 또는 레벨을 비교할 수있는 다른 표준으로 설정합니다.

SNR에 대한 대역폭의 영향

세트의 기본 성능을 제외한 다른 여러 요소가 신호 대 잡음비, SNR 사양에 영향을줍니다. 첫 번째는 수신기의 실제 대역폭입니다. 잡음이 모든 주파수에 걸쳐 퍼짐에 따라 수신기의 대역폭이 넓을수록 소음 수준이 높아집니다. 따라서 수신기 대역폭을 명시해야합니다.

더 구체적으로 다음과 같이 잡음 전력을 계산할 수 있습니다.

여기서 :
k = 볼츠만 상수
T = 절대 온도
R = 회로 저항

노이즈 레벨이 시스템 임피던스와 무관하다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 잡음 전력은 Boltzmann의 상수, 대역폭 및 온도에만 비례합니다.

무선 수신기 사양의 경우 주요 측면은 측정 대역폭입니다.

실제로는이를위한 것입니다. 무선 통신 시스템에서 약한 신호를 수신 할 때 대역폭이 측 대역으로 신호를 수신하는 것과 일치하는 최소 수준으로 감소하기 때문입니다. 이렇게하면 열 잡음과 채널 외부 간섭이 감소합니다.

신호 대 잡음 비율 측정

신호 대 잡음 비율을 측정하는 방법은 비교적 간단합니다. 테스트 장비는 거의 없습니다. 필요하고 방법은 매우 쉽습니다.

테스트를 수행하는 데 필요한 장비는 두 개의 테스트 장비로 구성됩니다. 주요한 것은 RF 신호 발생기입니다. 이 테스트 장비는 분명히 라디오의 주파수 범위를 커버하는 주파수 범위를 가져야합니다. 또한 생성기의 최종 감쇠기 주변에서 신호 누출없이 테스트중인 무선 감도의 예상 수준과 그 이하로 출력 수준을 정확하게 조정할 수 있어야합니다. RF 신호 발생기는 또한 라디오에 적합한 출력 임피던스 (일반적으로 50Ω)를 가져야합니다.

필요한 다른 테스트 장비는 라디오의 오디오 출력을 측정 할 수있는 실제 RMS 전압계입니다.

제너레이터 신호가 꺼지면 50Ω 일치가 수신기에 제공되고 오디오 미터는 수신기 자체에서 생성 된 노이즈를 감지합니다. 이 레벨이 기록되고 신호가 켜집니다. 오디오 레벨 미터가 자체적으로 소음보다 10dB 더 높은 레벨을 읽을 때까지 레벨이 조정됩니다. 발생기의 수준은 10dB 신호 대 잡음비를 제공하는 데 필요한 수준입니다.

마지막 진술은 엄격하게 사실이 아닙니다. 첫 번째 잡음 판독 값은 매우 정확하지만 신호의 두 번째 판독 값에도 약간의 잡음이 포함됩니다. 이를 고려하여 많은 제조업체가 약간 다른 비율, 즉 신호 + 노이즈 대 노이즈 (S + N / N)를 지정합니다. 실제로 차이는 그다지 크지 않지만 S + N / N 비율이 더 정확합니다.

신호도 낮은 레벨에 있어야하며 가능하면 자동 이득 제어를 비활성화해야합니다. 결과가 왜곡 될 수 있습니다.

신호 대 잡음비를 측정 할 때 유의할 점

SNR, 신호 대 잡음비는 수신기의 감도를 정량화하는 매우 편리한 방법이지만 신호 대 잡음비를 해석하고 측정 할 때 유의해야 할 몇 가지 사항입니다.

이를 조사하려면 신호 대 잡음비, SNR 측정 방식을 살펴볼 필요가 있습니다. 보정 된 RF 신호 발생기는 수신기의 신호 소스로 사용됩니다. 출력 레벨을 매우 낮은 신호 레벨로 낮추는 정확한 방법이 있어야합니다. 그런 다음 수신기의 출력에서 실제 RMS AC 전압계를 사용하여 출력 레벨을 측정합니다.

• S / N 및 (S + N) / N 신호 대 잡음비 측정시 측정에는 두 가지 기본 요소가 있습니다. 하나는 노이즈 레벨이고 다른 하나는 신호입니다. 측정 방식의 결과로 신호 측정에는 노이즈도 포함되는 경우가 많습니다. 즉, 신호 + 노이즈 측정입니다.

  신호 레벨이 다음과 같기 때문에 일반적으로 큰 문제는 아닙니다. 소음보다 훨씬 크다고 가정합니다. 이를 고려하여 일부 수신기 제조업체는 신호와 잡음 대 잡음비 (S + N / N)를 약간 다르게 지정합니다. 실제로 그 차이는 크지 않지만 S + N / N 비율이 더 정확합니다.

• PD 및 EMF 때때로 사양의 신호 발생기 수준에서 PD 또는 EMF. 두 수준 사이에 2 : 1의 요소가 있기 때문에 이것은 실제로 매우 중요합니다. 예를 들어 1 마이크로 볼트 EMF. 0.5 마이크로 볼트 PD는 동일합니다.

  EMF (기전력)는 개방 회로 전압이고 PD (전위차)는 발전기에 부하를 걸 때 측정됩니다. 발전기 레벨 회로가 작동하는 방식의 결과로 올바른 (50 Ohm) 부하가 적용되었다고 가정합니다. 부하가이 값이 아니면 오류가 발생합니다. 그럼에도 불구하고 대부분의 장비는 달리 명시되지 않는 한 PD 값을 가정하지만 가능하면 항상 확인할 가치가 있습니다.

신호 대 잡음비 사양

신호 대 잡음비는 종종 무선 수신기의 사양 또는 데이터 시트에 자세히 설명 된 매개 변수 중 하나입니다.

사양이 의미가 있으려면 사양에 다양한 요소와 테스트 조건이 명시되어야합니다.

• 신호 대 잡음비 자체 : 이것은 분명히 기본입니다. 원하는 신호와 노이즈의 차이입니다.

• 신호 레벨 : 신호 레벨은 신호 대 잡음비에 큰 영향을 미치므로 신호 레벨을 명시해야합니다. 일반적으로 SNR 측면에서 감도 레벨을 지정할 때 고정 된 수치의 신호 대 잡음 비율 (일반적으로 10dB)을 제공하는 데 필요한 신호 입력 레벨이 명시됩니다.

• 대역폭 : 대역폭은 잡음 수준에 직접적인 영향을 미치므로 대역폭을 사양 내에 명시해야합니다. 일반적으로 사용되는 대역폭 수치는 사용되는 변조 유형과 관련이 있습니다. 종종 AM의 경우 6kHz, SSB의 경우 3kHz, Morse의 경우 더 좁습니다.

• 변조 : 신호 대 잡음비는 다음에 따라 달라집니다. 사용되는 변조 유형. 일반적으로 신호 대 잡음비는 AM 및 SSB에 사용됩니다.

  또한 AM을 사용할 때 변조 수준이 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 변조 수준이 높을수록 수신기의 오디오 출력이 높아집니다. 잡음 성능을 측정 할 때 수신기에서 출력되는 오디오가 측정되고 이에 따라 AM의 변조 레벨이 영향을 미칩니다. 일반적으로이 측정에는 30 %의 변조 수준이 선택됩니다.

• 온도 : 이론적으로 온도는 대부분의 수신기 잡음이 열이므로 잡음 수준에 영향을 미칩니다. 따라서 온도는 영향을 미치지 만 실제로 온도는 실내 온도, 20 ° C로 가정합니다.

• PD / EMF : 사양은 입력 신호 레벨 여부를 명시해야합니다. PD 또는 EMF입니다. 실제로 이것은 거의 수행되지 않으며 일반적으로 측정이 전위차라고 가정합니다.

• 주파수 : 무선 수신기의 데이터 시트에 사용 된 대부분의 신호 대 잡음비 감도 사양에서 신호 대 잡음비는 다양한 주파수 대역에 대해 제공됩니다. 라디오 자체의 감도는 주파수와 대역에 따라 다르므로 감도 수치에 적절한 지점을 제공해야합니다.

다른 수신기에 대한 S / N 비율 사양을 비교하는 것은 상당히 표준이며 일반적으로 성능은 설정된 매개 변수에 대해 명시됩니다. 일반적으로 10dB의 신호 대 잡음비에 대한 입력 전압이 명시되어 있습니다.

HF 무선 통신 수신기의 경우 일반적으로 SSB 또는 Morse에 대한 3kHz 대역폭에서 10dB S / N에 대해 0.5 마이크로 볼트 영역의 수치를 볼 수 있습니다. AM의 경우 30 % 변조에서 6kHz 대역폭에서 10dB S / N에 대해 1.5 마이크로 볼트 수치를 볼 수 있습니다.

감도는 사용되는 변조 유형, 대역폭 및 라디오에서 다루는 주파수 대역에 따라 달라 지므로 필요한 모든 조합을 포괄하는 그림 표가 제공되는 경우가 많습니다.

무선 수신기의 감도 성능을 지정하는 데 사용되는 많은 매개 변수가 있지만 신호 대 잡음비는 가장 기본적이고 이해하기 쉬운 비율 중 하나입니다. 따라서 방송 수신에서 고정 또는 이동 무선 통신에 이르기까지 다양한 애플리케이션에 사용되는 많은 무선 수신기에 널리 사용됩니다.

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