מעניין

יחס רדיו אות לרעש S / N יחס, SNR

יחס רדיו אות לרעש S / N יחס, SNR

יחס האות לרעש, יחס SNR או S / N הוא אחת השיטות הפשוטות ביותר למדידת רגישות מקלט הרדיו.

זה מגדיר את ההבדל ברמה בין האות לרעש עבור רמת אות נתונה. ככל שהרעש שנוצר על ידי המקלט נמוך יותר, כך יחס האות לרעש טוב יותר.

כמו בכל מדידת רגישות, הביצועים של מקלט הרדיו הכולל נקבעים על ידי הביצועים של שלב מגבר ה- RF הקדמי. כל רעש שיוצג על ידי מגבר ה- RF הראשון יתווסף לאות ויוגבר על ידי מגברים הבאים במקלט. מכיוון שהרעש שמציג מגבר ה- RF הראשון יוגבר ביותר, מגבר RF זה הופך להיות הקריטי ביותר מבחינת ביצועי הרגישות של מקלט הרדיו. לכן המגבר הראשון של כל מקלט רדיו צריך להיות מגבר בעל רעש נמוך.

מושג יחס אות לרעש SN / N יחס

למרות שישנן דרכים רבות למדוד את ביצועי הרגישות של מקלט רדיו, יחס ה- S / N או ה- SNR הוא אחד הפשוטים ביותר והוא משמש במגוון יישומים. עם זאת יש לו מספר מגבלות, ולמרות שהוא נמצא בשימוש נרחב, משתמשים לעתים קרובות גם בשיטות אחרות, כולל דמות רעש. עם זאת, יחס ה- S / N או ה- SNR הוא מפרט חשוב, ומשמש באופן נרחב כמדד לרגישות המקלט

ההבדל מוצג בדרך כלל כיחס בין האות לרעש, S / N, והוא מתבטא בדרך כלל בדציבלים. מכיוון שלרוב שיש לרמת קלט האות השפעה על יחס זה, יש לתת את רמת אות הכניסה. זה מתבטא בדרך כלל במיקרו וולט. בדרך כלל מוגדרת רמת קלט מסוימת הנדרשת כדי לתת יחס אות לרעש של 10 dB.

נוסחת יחס אות לרעש

יחס האות לרעש הוא היחס בין האות המבוקש לרעש הרקע הלא רצוי. זה יכול לבוא לידי ביטוי בצורתו הבסיסית ביותר באמצעות נוסחת יחס S / N להלן:

מקובל יותר לראות יחס אות לרעש המתבטא על בסיס לוגריתמי באמצעות דציבלים עם הנוסחה הבאה:

SNR (dB)=10עֵץ10(פאוֹתפרַעַשׁ)

אם כל הרמות באות לידי ביטוי בדציבלים, ניתן לפשט את הנוסחה למשוואה הבאה:

SNR(dB)=פאוֹת(dB)-פרַעַשׁ(dB)

רמות ההספק עשויות לבוא לידי ביטוי ברמות כגון dBm (דציבלים ביחס למילוואט, או בסטנדרט אחר שאליו ניתן להשוות את הרמות.

השפעת רוחב הפס על SNR

מספר גורמים אחרים מלבד הביצועים הבסיסיים של הסט יכולים להשפיע על יחס האות לרעש, מפרט SNR. הראשון הוא רוחב הפס בפועל של המקלט. ככל שהרעש מתפזר על פני כל התדרים נמצא שככל שרוחב הפס של המקלט גדול יותר, כך רמת הרעש גדולה יותר. בהתאם לכך יש לציין את רוחב הפס של המקלט.

בנוסף נמצא כי כאשר משתמשים ב- AM לרמת האפנון יש השפעה. ככל שרמת האפנון גבוהה יותר, כך פלט השמע מהמקלט גבוה יותר. בעת מדידת ביצועי הרעש נמדדת פלט השמע מהמקלט ובהתאם לרמת האפנון של ה- AM יש השפעה. בדרך כלל נבחרת רמת אפנון של 30% למדידה זו.

מפרטי יחס אות לרעש

לאור העובדה ש- SNR בפועל שחווה בכל עת נשלט על ידי מספר גורמים, יש לציין את התנאים שבהם מנוסה יחס האות לרעש.

באופן זה נקבע כי יחס ה- S / N כולל את כל התנאים הללו. כדי לאפשר השוואה של יחס ה- S / N עבור מקלטים שונים, בדרך כלל הביצועים נקבעים עבור פרמטרים מוגדרים. בדרך כלל נקבע מתח הכניסה ליחס אות לרעש של 10dB. צריך לכלול גורמים אחרים כמו רוחב הפס יחד עם סוג השידור ול- AM עומק האפנון (בדרך כלל משתמשים ב -30%).

בדרך כלל אפשר לצפות לראות נתון באזור של 0.5 מיקרו-וולט עבור 10 dB S / N ברוחב פס של 3 קילו-הרץ עבור SSB או מורס. עבור AM ניתן לראות נתון של 1.5 מיקרו-וולט עבור 10 dB S / N ברוחב פס של 6 קילו-הרץ עם אפנון של 30%.

נקודות שיש לציין בעת ​​מדידת יחס אות לרעש

SNR, יחס אות לרעש היא שיטה נוחה מאוד לכימות הרגישות של מקלט, אך יש לציין כמה נקודות בעת פירוש ומדידת יחס אות לרעש.

כדי לחקור את אלה יש צורך לבחון את אופן ביצוע המדידות של יחס האות לרעש, SNR. מחולל אותות RF מכויל משמש כמקור אות למקלט. זה חייב להיות בשיטה מדויקת של הגדרת רמת הפלט לרמות אות נמוכות מאוד. ואז בפלט המקלט משמש מד מתח AC RMS אמיתי למדידת רמת הפלט.

  • S / N ו- (S + N) / N כאשר מודדים את יחס האות לרעש ישנם שני אלמנטים בסיסיים למדידה. האחד הוא רמת הרעש והשני הוא האות. כתוצאה מאופן ביצוע המדידות, לעיתים קרובות מדידת האות כוללת גם רעש, כלומר זהו אות בתוספת מדידת רעש. זה בדרך כלל לא יותר מדי בעיה כיוון שמניחים שרמת האות גדולה בהרבה מהרעש. לאור זאת, כמה מיצרני המקלט יציינו יחס שונה במקצת: כלומר אות בתוספת רעש לרעש (S + N / N). בפועל ההבדל אינו גדול, אך היחס S + N / N נכון יותר.
  • PD ו- EMF מדי פעם רמת מחולל האות במפרט תזכיר שמדובר ב- PD או EMF. זה למעשה חשוב מאוד מכיוון שיש גורם של 2: 1 בין שתי הרמות. לדוגמא EMF מיקרו-וולט אחד. ו- PD מיקרו-וולט זהים. ה- EMF (כוח אלקטרו-מניע) הוא מתח המעגל הפתוח, ואילו ה- PD (הפרש פוטנציאל) נמדד בעת טעינת הגנרטור. כתוצאה מאופן פעולתו של מעגלי רמת הגנרטור הוא מניח שהופעל עומס נכון (50 אוהם). אם העומס אינו ערך זה, תהיה שגיאה. למרות זאת רוב הציוד יניח ערכים ב- PD אלא אם כן צוין אחרת, אך תמיד כדאי לבדוק אם אפשר.

אמנם ישנם פרמטרים רבים המשמשים לציון ביצועי הרגישות של מקלטים רדיו, אך יחס האות לרעש הוא אחד הבסיסיים והקלים ביותר להבנה. לכן הוא נמצא בשימוש נרחב עבור מקלטי רדיו רבים המשמשים ביישומים החל מקליטת שידור ועד תקשורת רדיו קבועה או ניידת.


צפו בסרטון: The Complaint Room (יָנוּאָר 2022).