Коэффициент шума: оценка шумовых характеристик радиофотонного тракта на основе результатов измерения коэффициента шума

Abstract

В радиофотонных системах передачи СВЧ-сигналов, как и в любых радиоэлектронных системах, шумовые характеристики определяют потенциальные возможности по точности и дальности действия. Предложено в качестве меры отличия шумовых характеристик оптоэлектронных преобразователей СВЧ-сигналов от идеала использовать коэффициенты шума элементов, входящих в их состав. На примере оптоэлектронного (ОЭ) СВЧ-генератора показано действие такого критерия. Опираясь на результаты исследования шумовых параметров ОЭ СВЧ-генератора, получены количественные характеристики преобразования источников шумов элементов, входящих в состав ОЭ генератора, во флуктуации фазы и амплитуды выходного СВЧ-колебания. Выполнен анализ взаимодействия шумов элементов ОЭ генератора с СВЧ гармоническим колебанием. Разработана методика измерения характеристик преобразования шумов с использованием коэффициента шума. Приведены результаты измерения шумовых характеристик взаимодействия гармонического колебания с аддитивным и мультипликативным шумом оптоэлектронных компонентов. По значениям коэффициента шума оцениваются возможности уменьшения уровней шумов преобразователей СВЧ-сигналов и даются рекомендации по уменьшению влияния шумов.

In radiophotonic microwave transmission systems, as in any radioelectronic systems, noise characteristics determine the potential of accuracy and range. As a measure of the difference between the noise characteristics of optoelectronic microwave signal converters from ideal ones, the use of the noise figures of the elements included in their composition is proposed. The effect of such a criterion is demonstrated by the example of the optoelectronic microwave oscillator (OEO). Based on the results of the study of the optoelectronic microwave oscillator noise parameters quantitative characteristics of the conversion of the OEO elements noise sources into phase and amplitude fluctuations of the output microwave oscillation are obtained. The analysis of the interaction of the OEO elements noise with the microwave harmonic oscillation is performed. The technique for measuring the noise conversion characteristics using the noise figure has been developed. The results of measuring characteristics of the interaction of harmonic oscillation with the optoelectronic components additive and multiplicative noise of optoelectronic components are presented. Based on the values of the noise figure, the possibilities of reducing the noise levels of microwave signal converters are evaluated and recommendations are made to reduce the influence of the noise.