电子和射频噪声

噪声在电气和电子系统中显而易见,这是电信号中的随机波动。


电子和RF噪声包括:
噪声基础噪声测量

RF噪声主题:雪崩噪音爆发噪音闪烁的噪音相噪声射击噪音热噪声


电气和射频噪声在所有电子和RF系统中都出现在较小或更大的程度上,并且会影响和限制许多系统的性能

电气和RF噪声有多种形式。它可以通过多种方式生成,噪声会影响电子和射频,RF电路和系统。

由于噪声本质上是随机的,因此不可能消除其效果。一旦进入系统,它就无法将其删除,尽管在某些情况下可以通过过滤减少它,尽管这可能会影响所需的信号。

示波器上看到的噪声
示波器上看到的噪声

什么是RF噪音:基础知识

尽管有许多不同类型的噪声,但各种类型的噪声与各种形式的描述都很常见。

噪音从其定义上是随机的。它在整个频谱上以各种形式延伸,尽管并不总是处于相同的幅度。因此,根据频率分布有不同类别的噪声:

  • 白噪声:白噪声是平等影响所有频率的噪声类型。它以平坦的幅度从零频率向上扩散。它的名称从白光包含所有颜色的事实中获得了名称,因此频率均匀,白噪声均包含所有感兴趣的频率。
  • 粉红色的噪音:粉红色的噪音从没有平坦的响应的事实中获得了名称 - 它包含的频带比其他频带更多。随着粉红色的噪声,功率密度随频率的增加而下降。它之所以获得名称,是因为红灯处于光谱的下端 - 其功率密度偏向较低的频率,因此以粉红色的噪声偏向较低的频率。
  • 频段有限噪声:噪声可以通过过滤器或通过其通过的电路限制其频带。

电子 / RF噪声的影响

噪声会对系统产生许多影响。振幅噪声,即由噪声引起的幅度变化可以掩盖信号,或者可能导致数据误差,从而增加了位错误率。为了获得最佳性能,显然,信号应尽可能清楚噪声,尽管在许多情况下,最佳回报平衡了可接受的数据误差或信号与噪声比与所涉及的成本的比率。

白噪声
白噪声谱

基于振幅的噪声形式倾向于对基于振幅的系统产生更大的影响,而相位抖动的噪声倾向于更多地影响相位调制系统。

RF /电子噪声:类型

电子或射频,可以通过不同的机制以多种方式生成RF噪声。因此,可以根据生成方式对RF噪声进行分类。这有助于了解其来源以及如何最小化:

  • 雪崩噪音:这是一种噪声形式,当连接二极管接近雪崩崩溃点时产生。当高压梯度中的载体产生足够的能量以通过物理影响​​消除其他载体时,这发生在半导体连接中。它产生的电流甚至不是由高能电子击中晶格以产生更多孔电子对确定的。结果,这是一个非常嘈杂的过程。
  • 闪烁噪声,1/f噪声:这种类型的噪声在几乎所有电子设备中都发生。它具有多种原因,每个原因与直流流有关。它具有频谱,可稳步降低到较高的频率。。。。。阅读更多有关闪烁的噪音。
  • 相位噪声:相位噪声是RF噪声的一种形式,可在射频和其他信号上可见。它以相位抖动或信号的扰动形式出现。这些表现为侧带,这些边带散布了信号或载体的任何一侧。

    相位噪声可以以多种方式影响信号或系统。一个主要领域是使用相位调制来携带数字信息。相位噪声会降低位错误率,因为噪声会破坏指示要传输数据状态的相变。
  • 射击噪声:这种噪声形式来自电流的时间依赖性波动。这是由电子电荷的离散性质引起的。在半导体设备中,射击噪声尤其明显,例如隧道连接,肖特基屏障二极管和P-N连接。。。。。阅读更多有关射击噪音。
  • 热噪声:这种形式的噪声,也称为约翰逊或约翰逊·奈奎斯特噪声,这是由于电荷载体(通常是电子)在导体中的热激动而产生的。随着温度的速度,电荷载体的搅拌也会增加,因此噪声水平也会增加。

    这种噪声是在低噪声放大器等中经历的一种主要噪声形式。为了减少它,高性能放大器,例如用于射电天文学等的人在非常低的温度下运行。诸如噪声温度之类的数字被用作该热噪声水平的度量。。。。。阅读更多有关热噪声。
  • 爆发噪声:是在某些电路中发现的一种噪声形式,其中半导体的运行会引起突然的冲动。由于在音频电路上听到的声音,通常称为爆米花噪声。。。。。阅读更多有关爆发噪音。

电气或RF噪声是任何系统的关键属性。在许多情况下,它可以控制整个系统性能。例如,无线电接收器中的噪声限制了无线电的灵敏度。同样,使用相移键或QAM的现代数据通信链路中的相位噪声也会引入数据错beplayer体育官网误。在相机技术中,可以看到相机的噪声性能,尤其是在弱光条件下。可以看出,电子设备的噪声性能对于管理其整体性能至关重要。

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