Informacija

Elektronička i radio frekvencijska buka

Elektronička i radio frekvencijska buka


Električna i RF buka pojavljuju se u svim elektroničkim i RF sustavima u manjem ili većem stupnju i mogu utjecati i ograničiti performanse mnogih sustava

Električna i RF buka postoje u mnogim oblicima. Može se generirati na mnogo načina, a buka može utjecati na elektroničke i radio frekvencije, RF krugove i sustave.

Kako je buka po svojoj prirodi slučajna, nije moguće ukloniti njezine učinke. Jednom kad uđe u sustav, ne može se ukloniti, iako se u nekim slučajevima može smanjiti filtriranjem, iako to može utjecati na željeni signal.

Što je RF šum: osnove

Iako postoji mnogo različitih vrsta buke, postoje mnogi aspekti buke koji su zajednički svim vrstama, zajedno s različitim oblicima opisa.

Po svojoj definiciji buka je slučajna. Prostire se u različitim oblicima kroz frekvencijski spektar, iako ne uvijek u istoj amplitudi. Sukladno tome postoje različite kategorije buke prema distribuciji frekvencije:

  • Bijeli šum: Bijeli šum je vrsta buke koja jednako utječe na sve frekvencije. Širi se od nulte frekvencije prema gore s ravnom amplitudom. Ime je stekao činjenicom da bijela svjetlost sadrži sve boje, a time i frekvencije podjednako, a bijeli šum sadrži sve frekvencije od interesa jednako.
  • Ružičasta buka: Ružičasti šum ime je dobio po tome što nema ravan odziv - sadrži neke frekvencijske opsege više od drugih. S ružičastim šumom gustoća snage pada s porastom frekvencije. Ime je dobio jer se crveno svjetlo nalazi na donjem kraju svjetlosnog spektra - njegova gustoća snage je pristrana prema nižim frekvencijama, pa tako i kod ružičastog šuma gdje je njegova gustoća snage pristrana prema nižim frekvencijama.
  • Opseg ograničene buke: Frekvencijski opseg buke mogu ograničiti filtri ili krug kroz koji prolazi.

Učinci elektroničke / RF buke

Buka može imati mnogo učinaka na sustav. Amplitudni šum, tj. Varijacije amplitude uzrokovane šumom mogu prikriti signal ili mogu uzrokovati pogreške u podacima, povećavajući stopu pogrešaka bitova. Za najbolje performanse, očito bi signal trebao biti što jasniji od šuma, iako u mnogim slučajevima postoji optimalni povrat koji uravnotežuje prihvatljivu razinu pogrešaka podataka ili omjer signal / šum prema uključenom trošku.

Oblici buke temeljeni na amplitudi imaju tendenciju da imaju veći učinak na sustave temeljene na amplitudi, dok buka od faznog podrhtavanja teži da više utječe na fazno modulirane sustave.

RF / elektronička buka: vrste

Elektronička ili radio frekvencija, RF šum može se generirati na više načina različitim mehanizmima. Sukladno tome, RF šum se može kategorizirati prema načinu stvaranja. To pomaže razumjeti njegov izvor i kako se to može svesti na minimum:

  • Buka lavine: Ovo je oblik buke koja nastaje kada se spojnom diodom radi blizu mjesta probijanja lavine. To se događa u poluvodičkim spojevima kada nosači u gradijentu visokog napona razvijaju dovoljno energije da fizičkim utjecajem istisnu dodatne nosače. Struja koja se time generira nije jednaka jer se određuje udarom visokoenergijskih elektrona u kristalnu rešetku kako bi se stvorilo više elektronskih parova u rupama. Kao rezultat, to je vrlo bučan proces.
  • Šum treperenja, 1 / f šum: Ova vrsta buke javlja se u gotovo svim elektroničkim uređajima. Ima razne uzroke, a svaki je povezan s protokom istosmjerne struje. Ima frekvencijski spektar koji stalno pada u više frekvencije. . Pročitajte više o treperenje buke.
  • Fazni šum: Fazni šum je oblik RF šuma koji je vidljiv na radio frekvencijama i ostalim signalima. Pojavljuje se u obliku faznog podrhtavanja ili smetnji na signalu. Oni se manifestiraju kao bočne trake koje se šire s bilo koje strane signala ili nosača.

    Fazni šum može utjecati na signal ili sustav na razne načine. Jedno od glavnih područja je kada se fazna modulacija koristi za prijenos digitalnih informacija. Fazni šum može pogoršati stopu pogrešaka bitova, jer šum može poremetiti fazne promjene koje ukazuju na stanje podataka koji se prenose.

  • Pucanj: Ovaj oblik buke koji nastaje zbog vremenski ovisnih fluktuacija električne struje. To je uzrokovano diskretnom prirodom naboja elektrona. Šum pucanja posebno je primjetan u poluvodičkim uređajima, poput tunelskih spojeva, Schottkyjevih barijernih dioda i p-n spojeva. Pročitajte više o pucanj buka.
  • Toplinska buka: Ovaj oblik buke, koji se također naziva Johnson ili Johnson Nyquist buka nastaje kao rezultat toplinskog miješanja nosača naboja - obično elektrona - u vodiču. Kako se temperatura, a time i uznemirenost nosača naboja povećava, povećava se i razina buke.

    Ova buka je glavni oblik buke koja se javlja kod pojačala s niskom razinom buke i slično. Da bi ga smanjili, pojačala vrlo visokih performansi, na pr. oni koji se koriste za radio astronomiju itd. radili su na vrlo niskim temperaturama. Brojevi poput temperature buke koriste se kao mjera razine ove toplinske buke. Pročitajte više o Toplinska buka.

  • Rafalna buka: Je li oblik šuma pronađen u nekim krugovima u kojima rad poluvodiča dovodi do iznenadnog impulsa. Kao rezultat zvuka koji se čuje u audio krugovima, često se naziva bukom kokica. Pročitajte više o praska buka.

Električna ili RF buka ključni su atribut svakog sustava. U mnogim slučajevima može upravljati izvedbom cijelog sustava. Na primjer, šum u radio prijamniku ograničava osjetljivost radija. Također će fazni šum u modernoj podatkovnoj komunikacijskoj vezi korištenjem faznog pomicanja ili QAM uzrokovati uvođenje podatkovnih pogrešaka. U tehnologiji fotoaparata vidjet će se performanse buke kamere, posebno u uvjetima slabog osvjetljenja. Vidljivo je da performanse buke elektroničke opreme mogu biti od presudne važnosti u upravljanju njezinim ukupnim performansama.


Gledaj video: Mysuara FM - Doc Roll (Siječanj 2022).