Hi,
was haltet ihr von LNB's (für Satelliten-Fernsehen), die mit so um die
0,2 dB Rauschmaß (oder vielleicht noch besser?) daher kommen, und seit
ein paar Jahren inzwischen üblich geworden sind? Sind die Dinger
wirklich so gut? Oder sind das eher getürkte Werte, die nur unter
speziellen Meßbedingungen erreicht werden, und für die Praxis dann
möglicherweise irrelevant sind?
Ich frage deshalb, weil solche Transistoren meines Wissen wohl kaum
existieren , daß man solch niedrige Rauschmaße erreichen könnte - oder?
Mir faellt auf, dass alle Bauteile, die sich Lownoise, resp Ultalownoise
nennen, extrem hohe Bandbreiten haben. Daher sind sie nicht wirklich
Lownoise, denn durch die Bandbreite kommen ansehnliche Noisespannungen
zusammen. Die Werte sind natuerlich mit Rahmenbedingungen versehen. Die
sind aber zum Problem passend.
Ich fürchte, das sind genauso "gefühlte" Messwerte wie die Gewinnangaben
bei Antennen.
Mich wundert schon, wie man diese Zehntels dB noch messen kann. Agilent
- Application note Noise Figure Measurement Accuracy – The Y-Factor
Method:
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5952-3706E.pdf
"For high quality noise sources this uncertainty is about ±0.1dB, which
is adequate for most purposes."
Man kann solche Rauschzahlen schon erreichen. Aber man muss wirklich
schlimm aufpassen. Schon der Koppelkondensator kann 0.2dB kosten. D.h.
das ganze Anpassnetzwerk (für die Rauschanpassung) muss extrem
verlustarm sein. Mit Mikrostreifenleiter auf einem guten Substrat geht
das aber. Die Transistoren sind wirklich richtig gut. Gerade die pHEMTs.
Und wenn ein Transistor nicht ausreicht schaltet man ein paar Paralell -
ob die Verluste in den Anpassnetzwerken dann aber nicht höher werden als
man durch die Paralellschaltung gewinnt? (Oder man nimmt halt sehr gut
gematchte und schaltet sie wirklich direkt paralell.)
Die Frage ob man tatasächlich so niedrige Rauschzahlen braucht stellt
sich aber natürlich immer noch. Sieht man einen Unterschied von 0.8dB im
SNR oder machen die 0.8dB nun wirklich den Unterschied zwischen "geht"
und "geht nicht" bei digitaler Übertragung? (Und 1dB NF kann man gut auf
Anhieb erreichen. Ich habe es selber auf Anhieb auf 0.6dB geschafft -
ohne HIGH-Q Kondensatoren und mit SMD-Spulen.)
Da auch der Satellitendownlink vom Linkbudget für "normale"
Empfangsanlagen geplant ist macht es dort IMHO wirklich keinen Sinn. Was
anderes ist es bei (physikalischen) Messgeräten wo man wirklich einen
Informationsgewinn hat wenn das Rasuschen geringer wird. Da kann man
dann aber auch mit Stickstoff kühlen oder parametrische Verstärker
benutzen.
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> Mir faellt auf, dass alle Bauteile, die sich Lownoise, resp Ultalownoise> nennen, extrem hohe Bandbreiten haben. Daher sind sie nicht wirklich> Lownoise, denn durch die Bandbreite kommen ansehnliche Noisespannungen> zusammen.
Entweder man braucht die hohe Bandbreite - dann muss man die
Rauschleistung aus dem thermischen Rauschen sowieso im Kauf nehmen -
oder man filtert nach dem Verstärker frequenzselektiv. Dann hat man auch
das Rauschen aus dem uninteressanten Frequenzbereich entfernt. Wo ist
also Dein Problem? Einen Vorteil von rauscharmen Verstärkern hat man in
beiden Fällen.
Viele Grüße,
Martin L.
@ Martin L.
Du sagst, es geht, z.B. mit Parallelschaltung - ok, ist klar. Aber
machen die das wirlich? Ich meine, die LNB's sind ja wirklich manchmal
spottbillig - sollten die da wirklich diesen Aufwand treiben (habe
leider keinen solchen LNB - kann also auch keinen mal so nebenbei
"schlachten").
Ansosnten schonmal Danke für Eure Antworten.
Hallo, allerseits,
bekanntlich erzeugt auch jeder "ideale" ohmsche Widerstand bei
Temperaturen > 0 Kelvin eine Rauschleistung,
proportional zum betrachteten Frequenzbereich (f2-f1), zur
absoluten Betriebstemperatur T und natürlich zum Widerstanswert R.
[ Die Rauschspannung ist der Wurzel von (f2-f1)*T*R proportional ].
Das Rauschmass ( z.B. ) einer Verstärkeranordnung gibt nun das Mass der
Rauschleistung an, die zusätzlich zu dieser, physikalisch
unvermeidlichen
gegebenen, generiert wird.
Dieses Rauschmass, zweckmässig in "dB" angegeben, besagt dann z.B. bei:
0,0 dB : idealer Widerstand
0,2 dB : Rauschleistung 1,05-mal so gross wie beim idealen Widerstand
3,0 dB : Rauschleistung 2-mal so gross wie beim idealen Widerstand.
Diese Angabe macht natürlich nur Sinn bei vorab festgelegter Bandbreite
( und Betriebstemperatur !).
Die Aussage "das Bauteil hat eine grosse Bandbreite, also eine grosse
Rauschleistung" ist trivial; Kriterium ist hingegen, um wieviel die
Rauschleistung über diese Bandbreite gemessen, grösser als beim
Widerstand ist.
Ein Wert von 0,2dB für LNB's halte ich für sehr optimistisch.
Gruss
> was haltet ihr von LNB's (für Satelliten-Fernsehen), die mit so um die> 0,2 dB Rauschmaß (oder vielleicht noch besser?) daher kommen, und seit
Man muß drauf achten auf welche Bezugstemperatur sich die Rauschzahl
bezieht. Meißtens sind das 290 oder 300K (Raumtemperatur). Manche
Datenblätter werben vorne mit einer niedirgen Rauschzahl - im
Kleingedruckten steht dann allerdings dass sich das auf eine
Rauschtemperatur von z.B. 100 Kelvin bezieht. Physikalisch ist das
korrekt, aber die Rauschzahl kann man dann nicht mehr direkt mit den
Zahlen für 300K Referenztemp. vergleichen. Also aufs Kleinderuckte
achten!
Randy
das Problem ist aber dabei, daß man selbst das Kleingedruckte kaum zu
Gesicht bekommt (sprich ein Datenblatt)
@ Nicht_neuer_Hase
stimmt das wirklich? 0dB = idealer R? Ich dachte, 0,0dB wäre praktisch
ein idealer R bei 0K, und bei 300K liegt er zufälligerweise bei etwa
3dB. Denn das Rauschmaß läßt sich ja auch als eine Rauschtemperatur
angeben, und die ist schon weit unten bei solchen dB-Angaben (oder liege
ich total falsch?)
Hallo, JensG,
hier liegt offensichtlich ein Denkfehler vor:
Ein "idealer Widerstand" generiert bei 0 K überhaupt keine
Rauschleistung ( keine Wärmeschwingungen der Atome im Kristallgitter
etc. ).
Er kann daher bei 300 K auch nicht "3 dB mehr" Wärmeleistung als bei 0 K
erzeugen.
0,0 dB heisst ja nicht 0 Leistung, sondern die 10^0-fache Leistung
irgendeines Bezugswertes.
Dieser Bezug ist hier doch nur sinnvoll, wenn ich diesen
"idealen Widerstand" bei normaler Umgebungstemperatur, also ca.
300 K, dafür nehme.
Gruss
Hallo Nicht_neuer_Hase,
ok danke. Ist schon zu lange her, als ich mich mit dem Rauschen mal
eingehender beschäftigt hatte (wobei ich den Begriff Rauschtemperatur
bei deiner Erklärung trotzdem nicht richtig reinbekomme). Aber egal -
die Frage nach der Richtigkeit bzw. Ausgangsbedingungen der extrem
niedrigen Rauschmaße bei LNB's ist damit zumindest soweit beantwortet,
daß ich jetzt weiß, das es scheinbar keiner so richtig 100%ig weiß ;-)
