Noise Floor Vorverstärker Lokaloszillator

[Kevin B. (Gast)]

Mal eine Frage wie wichtig der Noise Floor eines Verstärkers für den 
Lokaloszillators eines passiven Diodenmischers ist?

[Pandur S. (jetztnicht)]

Was soll's denn werden ?
Mal vereinfacht... Wenn der Vorverstaerker eine Rauschschwarte ist, ist 
ein Ultra Low Noise LO rausgeworfenes Geld. Die verwendeten Kmponenten 
sollten irgendwie zusammen passen.

Zum LO Noise kommt der Verstaerker hinzu. Beim RF Signal dasselbe. Um 
nach dem Mischer einen tiefen Noise zu haben, muss alles gut sein.

Daher, worum geht's ?

[Heiner (Gast)]

Kevin B. schrieb:
> Mal eine Frage wie wichtig der Noise Floor eines Verstärkers für den
> Lokaloszillators eines passiven Diodenmischers ist?

Das Phasenrauschen des LO-Signals wird direkt auf das Nutzsignal 
gemischt. Entscheide selber ob das für deine Anwendung wichtig ist.

[Mario H. (rf-messkopf)]

Kevin B. schrieb:
> Mal eine Frage wie wichtig der Noise Floor eines Verstärkers für den
> Lokaloszillators eines passiven Diodenmischers ist?

Was meinst Du mit "Noise Floor"? Wenn es nur um das Breitbandrauschen am 
Ausgang geht, und der Verstärker einen Rauschfaktor F hat, dann ist die 
Rauschleistung in einer Bandbreite B am Ausgang

$$N_{\rm a}=k_{\rm B}GBFT_0,$$

mit G dem Gewinn und T_0 der Bezugstemperatur (normalerweise 290 K), 
wenn der Eingang angepasst ist und die Quelle die Temperatur T_0 hat.

Das ist aber nicht die ganze Geschichte wenn bei dem Lokaloszillator das 
Phasenrauschen eine Rolle spielt. Dann macht u.a. auch das 
Funkelrauschen des Verstärkers Probleme. Das hat eine spektrale 
Leistungsdichte proportional zu 1/f und ist daher meist nur in einem 
Frequenzbereich bis vielleicht 10 kHz oder 100 kHz relevant. Es wird 
aber im Verstärker hochgemischt und verschlechtert dort den 
Flicker-PM-Anteil des Phasenrauschens des Trägers.

D.h., wenn S(f) die spektrale Leistungsdichte der zufälligen Phase des 
Ausgangssignals ist, dann kann man zeigen, dass in guter Näherung gilt:

$$S(f)=\frac{k_{\rm B}FT_0}{P_{\rm a}}+\frac{b_{-1}}{f},$$

wobei P_a die Leistung des Trägers am Ausgang ist, wenn das Signal am 
Eingang ideal ist (d.h. kein Phasenrauschen aufweist). Dabei ist der 
Koeffizient b_1 praktisch unabhängig von der Trägerleistung. Der erste 
Term ist das weiße Rauschen, und der zweite Term klarerweise der 
Einfluss des Funkelrauschens. In Datenblättern ist allerdings, wenn man 
Glück hat, die Flicker-Corner-Frequenz angegeben; mit der letzten 
Gleichung bekommt man für diese

$$f_{\text{fl-corner}}=\frac{b_{-1}P_{\rm a}}{k_{\rm B}FT_0}.$$

Du müsstest mit den Zusammenhängen also abschätzen, ob der eingesetzte 
Verstärker das Phasenrauschen Deines LO signifikant verschlechtert. Was 
voraussetzt, dass Du dessen S(f) kennst. Und sofern es in Deiner 
Anwendung darauf ankommt.