Pengaruh filter penekan citra terhadap noise output front-end penerima RF.

Bagian depan penerima RF mencakup LNA, Filter, Mixer, dan komponen lainnya. Dari perspektif kaskade faktor derau, diharapkan tahap pertama dari tautan penerima adalah penguat dengan penguatan tinggi dan angka derau rendah, untuk mendapatkan angka derau sistem yang lebih rendah dan meningkatkan sensitivitas penerimaan.Selain LNA, tautan penerima juga memiliki komponen kunci - filter penekan citra, yang terletak sebelum Mixer dan digunakan untuk menyaring noise citra dan sinyal citra untuk meningkatkan SNR dan kemampuan anti-interferensi citra dari seluruh tautan penerima.

Berikut ini akan dijelaskan secara rinci dampak penerapan filter peredam citra terhadap tingkat kebisingan sistem melalui penurunan rumus.

1. Terdapat filter penekan gambar.

Gambar 1 menunjukkan rangkaian penerima front-end RF yang disederhanakan, termasuk LNA, Filter, dan Mixer. Dengan asumsi bahwa filter penekan citra ideal, yaitu, rugi penyisipan 0 dB dan penekanan di luar pita tak terbatas, noise citra dapat ditekan sepenuhnya. Asumsikan suhu ruangan adalah T.0=290K, tautan penerima diakhiri dengan beban 50 Ohm, GAdan F.AG masing-masing adalah penguatan dan faktor kebisingan dari LNA.Mdan F.Mmasing-masing adalah gain dan noise factor dari Mixer.

Gambar 1. Front-end penerimaan RF yang disederhanakan: dengan filter penolakan citra.

Daya derau masukan dari bagian depan penerima adalah Nin=kBT0, total daya kebisingan keluaran adalah

 (Rumus 1)

 (Rumus 2)

Dari perspektif kaskade sistem, faktor derau dan penguatan total dari seluruh tautan penerima masing-masing adalah

(Rumus 3)

Karena suhu ruangan saat ini adalah 290K, maka daya kebisingan keluaran total pada saat ini adalah

 (Bacaan 4)

Persamaan 2 dan 4 konsisten. Ini adalah proses perhitungan tingkat kebisingan (noise floor) dari seluruh tautan penerima ketika terdapat filter penekan citra.

2. Tidak ada filter penekan gambar

Gambar 2 menunjukkan bagian depan penerima RF yang disederhanakan tanpa filter penekan citra. Karena karakteristik pengoperasian mixer, ketika tautan penerima bekerja pada saat ini, tidak hanya derau pada pita frekuensi operasi yang diharapkan akan dikonversi ke frekuensi menengah, tetapi derau pada pita frekuensi citra juga akan dikonversi ke frekuensi menengah. Hal ini akan menyebabkan daya keluaran derau oleh sistem menjadi dua kali lipat dibandingkan ketika sistem tersebut memiliki filter penekan citra.

Gambar 2. Penyederhanaan bagian depan penerimaan RF: tanpa filter penolakan citra

Asumsikan bahwa kerugian konversi frekuensi Mixer pada pita frekuensi gambar adalah, penguatan dan faktor derau LNA pada pita frekuensi gambar masing-masing adalahkeDi sini hanya kasus yang paling sederhana yang dipertimbangkan, dan penurunan rumus serta analisis selanjutnya akan didasarkan pada asumsi-asumsi berikut:

 (Bacaan 5)

Daya derau keluaran total dari seluruh rangkaian penerima adalah

 (Bacaan 6)

Masukkan persamaan 5 ke dalam persamaan di atas untuk mendapatkan

(Rumus 7)

Penyederhanaan lebih lanjut dari rumus di atas dapat diperoleh

 (Bacaan 8)

Dari perspektif kaskade sistem, faktor derau dan penguatan total dari seluruh tautan penerima masing-masing adalah

 (Bacaan 9)

Perlu disebutkan bahwa karena tidak ada filter peredam citra, untuk Mixer, daya derau yang dimasukkan ke LNA tahap sebelumnya adalah dua kali lipat dibandingkan jika ada filter peredam citra, sehingga persamaan di atas perlu disesuaikan. Hal ini dapat disamakan dengan diagram blok struktural berikut dengan filter peredam citra.

Gambar 3. Diagram blok struktural ekuivalen dengan filter penekan citra.

Gambar di atas menyamakan faktor kebisingan LNA dengan 2F.A, penguatan tetap tidak berubah; penguatan LNA juga bisa setara dengan 2GA, faktor kebisingan tetap tidak berubah. Untuk menyederhanakan, masih diasumsikan bahwa filter penolakan gambar bersifat ideal.

Pada saat ini, faktor derau total dan penguatan dari seluruh tautan penerima masing-masing adalah

 (Bacaan 10)

Kemudian daya derau keluaran dari seluruh tautan penerima adalah

 (Bacaan 11)

Persamaan 11 dan Persamaan 8 konsisten. Jika penguatan LNA setara dengan 2GAJika faktor derau tetap tidak berubah, maka faktor derau total dan penguatan dari seluruh tautan penerima masing-masing adalah...

 (Bacaan 12)

Kemudian daya derau keluaran dari seluruh tautan penerima adalah

(Rumus 13)

Persamaan 13 dan Persamaan 8 konsisten. Ini adalah proses perhitungan tingkat kebisingan (noise floor) dari seluruh rantai penerima ketika tidak ada filter penekan citra (image suppression filter).

Kesimpulannya:Dengan membandingkan tingkat kebisingan dengan atau tanpa filter penekan citra, dapat dilihat dari Persamaan 4 dan 8 bahwa jika penguatan LNA sangat tinggi, tingkat kebisingan tanpa filter penekan citra mendekati dua kali lipat tingkat kebisingan dengan adanya filter penekan citra. Dengan membandingkan Persamaan 3 dan Persamaan 10, kita dapat melihat bahwa ketika penguatan LNA sangat tinggi, faktor kebisingan total tanpa filter penekan citra mendekati 2 kali lipat faktor kebisingan total dengan filter penekan citra.

Artikel ini disalin dari "Jaringan frekuensi radio gelombang mikro", mendukung perlindungan hak kekayaan intelektual, mohon sebutkan sumber dan penulis asli saat mencetak ulang. Jika ada pelanggaran, silakan hubungi kami untuk menghapusnya."