接收机灵敏度的探讨.doc

《接收机灵敏度的探讨.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、无线电接收机诸多的性能当中，「灵敏度」（Sensitivity）无疑是其中最重要的一项，同时，也可能是遭遇最多误解的一项了。曾经听说过有位0M试着要在天线和接收机的输入端之间，加装一个高增益的前匱放大器，以提高灵敏度。这种作法是否止确，有待我们來探讨。杂讯与讯号杂讯比直接从字而上的意义，我们了解到，灵敏度是接收微弱讯号的能力。要接收微弱的讯号,—般的想法是设法将讯号储量放大，也就是提高増益（Gain）,以接收更微弱的讯号,所以增益高的接收机，其灵敏度一定较高。这一段话，前半段关於灵敏度定义的部份，基本上是正确的；但後半段，增益与灵敏度关系的推论，跟实际情况却相差了十万八千里，

2、这正是一•般人对於灵敏度这项特性最人的误解。在进入止题之前，且让我们谈谈杂讯（Noise）的问题。打开接收机，当没有讯号进來时，通常都町以听到细小的「沙沙」声，这就是杂讯的声音。当有讯号进來吋，强度够的话，这种「沙沙」声就几乎听不到。可是如果讯号微弱的话,我们会把接收机的音量开大,想更清楚地听到讯号,这一來，「沙沙」声也就相对变大。如果讯号更微弱的话，纵然将接收机的音最开到最大，也只是徒然提高「沙沙」声而己，讯号述是听不清楚。可见耍清楚地接收到微弱讯号，问题并不是在将音量开得多大（提高増益）o女陳纯粹想提高增益的话，实在太简单了，了不起再加一级放大器就是。英关键乃是讯号和杂讯

3、相对的强度，是否讯号有足够的强度，不被杂讯所遮盖过去。这种讯号强度和杂讯强度的对比就叫「讯号杂讯比」（SignaltoNoiseRatio）或者简称S/N比；当然，S/N比在习惯上，也经常以dB來表示。从接收机声频输出端（如扬声器）所听到的杂讯。可以区分为两类。第一类是伴随着讯号从天线端接收进來的外部杂讯。对於此「天」电杂讯（或称背景杂讯）,我们很难有所作为，只好听天山命了。第二类是与外部环境完全无关的内部杂讯，即使将输入端的讯号降低到零，仍可听到的杂讯，这完全是接收机本身所产生的内部杂讯。对於第二类的内部杂讯，聪明的你，应该己经察觉到跟接收机的灵敏度一定有很密切的关系。杂讯

4、指数与杂讯系数描述一个系统（如接收机）内部杂讯大小，可以用杂讯系数（NoiseFactor）F来表示，或者取其对数值，变成杂讯指数（NoiseFigure）NF□F=(Si/Ni)/(So/No)NF=101ogF=101ogSi/Ni一101ogSo/No山於接收机内部杂讯的加入，会使得输出端的讯号杂讯比降低，所以杂讯系数F值一定大於1,而杂讯指数NF值则大於0dB。对於一个可以分成几级串接起来的系统（如图一），其整体的杂讯系数F,可以山各级的增益和杂讯系数计算出来。山於第一级的杂讯会经过每一级的放大，所以影响整体的杂讯系数F最显着。第二级则不必经过第-•级的放大，影响次之

5、，……越到後级，其影响程度越不显着，如公式（1）=通常的计算，只须考虑到第二级就足够的了，以後的各级是可以忽略不计的。以一般常见的接收机来说，天线输入端之後就是射频（RF）放大级，再进入混波（MIXER）级、中频（IF）放大级……如图二。图二中的混波级为平衡式混波器，所以不但没有增益，反而有损失，但没有杂讯。整个接收机杂讯系数：F=1.585+[（1.778-1）/8*0.398]=1.829NF=2.62dB因为有射频放大级的增益12dB,使整个杂讯指数才增加0•62dB而已。当然，提高射频放大级的增益，是可以降低幣体接收机的杂讯系数，但是捉高到某个程度以後，效果就不明显了

6、。相反地，太高的射频放大级増益，也会造成混波级的问题。所以，射频放大级的増益目的，在建立起整体的杂讯系数，不必要求太高，大约在10dE左右即可。反倒是射频放大级主宰了整体的杂讯系数，如何选用低杂讯的主动元件、如何去设计偏压电路、尽量降低射频放大级的杂讯，就是一项垠重要的课题。依一般专通讯用HF接收机來说，杂讯指数大约在5〜10dBZ间。灵敏度的定义与量测实际上，接收机制造商所标示出來的灵敏度和前面所讨论的杂讯系数，虽然有密切的关系，却有所不同。通常所标示的灵敏度如：输入阻抗50Q,频率范围1.8〜30MHz吋，对於10dB的S/N比，其灵敏度之0・2pVo这种表示法可以用实际

7、的量测方法来了解所代表的意义，如图三：在接收机的声频输出，接上一个真正的rms电表，在输入端接一个讯号产生器（必须注意阻抗匹配）。首先将讯号产生器和接收机设従在特立的彊测频率，并调整讯号产生器,使其输出为零，此时在rms电表上的读值为接收机本身产生的内部杂讯功率。再慢慢地增加讯号产生器的输出，直到rms电表的读值比原來增加10dB，也就是S/N比为I0dE时，在读出讯号产生器的输出电压位准，如果是0・2uV的话，则此接收机的灵敏度就是0.2uV。对於不同的量测频率，接收机会有不同的杂讯系数，所以，要比较