Language
Country/Area
No result found
Mengapa indeks kebisingan menentukan kinerja amplifier? Ungkap misteri faktor kebisingan dan indeks kebisingan!
Faktor derau (F) dan angka derau (NF) merupakan metrik penting untuk mengevaluasi kinerja penguat atau penerima nirkabel, karena keduanya mengungkap penurunan rasio sinyal terhadap derau (SNR) yang disebabkan oleh komponen dalam rantai sinyal. Semakin rendah nilai parameter ini, semakin baik kinerja penguat atau penerima secara teoritis. Secara khusus, faktor derau didefinisikan sebagai rasio daya derau keluaran perangkat terhadap komponen derau termal pada terminal masukannya, dan merupakan ukuran utama kinerja perangkat.
Memahami hubungan antara faktor derau dan indeks derau sangat penting untuk merancang sistem elektronik yang efisien.Spesifikasi derau mengukur perbedaan antara derau keluaran penerima aktual dan derau keluaran penerima ideal untuk gain dan bandwidth penerima tertentu. Secara khusus, pada suhu derau standar (biasanya 290K), penerima dengan indeks derau yang lebih rendah akan memiliki rasio sinyal terhadap derau yang lebih baik pada keluarannya daripada penerima dengan indeks derau yang lebih tinggi. Prinsip ini khususnya terbukti dalam komunikasi nirkabel harian kita.
Konsep dasar faktor derau
Faktor derau F didefinisikan sebagai rasio rasio sinyal masukan terhadap derau terhadap rasio sinyal keluaran terhadap derau, yang menunjukkan derau tambahan yang dihasilkan oleh perangkat selama transmisi sinyal. Bagi orang yang merancang peralatan penerima nirkabel, semakin dekat nilai faktor derau ke 1, semakin baik kinerjanya. Namun, dalam praktiknya, hal ini biasanya dinyatakan dalam bentuk angka derau, yang merupakan logaritma faktor derau (dinyatakan dalam desibel, dB).
Dalam proses perancangan rantai sinyal, indeks derau penguat pertama memiliki dampak terbesar pada kinerja keseluruhan. Penguat berikutnya biasanya memiliki dampak yang lebih kecil pada indeks derau karena telah diperoleh oleh penguat sebelumnya.
Pengukuran dan penerapan indikator kebisingan
Metrik kebisingan dapat digunakan dalam berbagai sistem untuk mengevaluasi kinerja secara keseluruhan. Untuk sistem komunikasi terestrial, penerima sering kali beroperasi pada suhu standar 290K, sementara sistem komunikasi satelit sering kali menghadapi lingkungan yang lebih dingin. Dalam sistem satelit, pengurangan spesifikasi kebisingan akan berdampak lebih signifikan pada rasio sinyal terhadap kebisingan keluaran. Oleh karena itu, saat merancang peralatan penerima satelit, teknisi mungkin lebih suka menggunakan konsep suhu kebisingan efektif untuk evaluasi efisiensi.
Metrik kebisingan bukan hanya alat untuk mengevaluasi kinerja, tetapi juga memandu teknisi dalam membuat pilihan dan kompromi penting selama proses desain.
Bagaimana hal itu memengaruhi kinerja sistem secara keseluruhan?
Dalam sistem dengan beberapa tahap amplifikasi, faktor derau keseluruhan dapat dihitung menggunakan rumus Friis, yang memperhitungkan faktor derau individual dan efek penguatan setiap tahap. Secara umum, faktor derau penguat pertama dalam suatu sistem akan memiliki dampak terbesar pada kinerja keseluruhan, karena penguatan berikutnya mengurangi efeknya.
Perlu dicatat bahwa banyak sistem komunikasi modern, terutama sistem komunikasi optik, juga perlu memperhatikan derau. Dalam sistem optik, derau berasal dari kuantisasi cahaya. Kekhususan ini mengarah pada kontradiksi konseptual antara indeks derau optik (Fpnf) dan indeks derau listrik (Fe). Namun, memahami perbedaan ini sangat penting untuk merancang penerima optik yang efektif.
Sifat penerima optik yang tidak intuitif dalam menangani derau menekankan pentingnya metrik derau dalam berbagai sistem teknologi.
Tantangan dan peluang di masa mendatang
Dengan terus berkembangnya teknologi komunikasi nirkabel, pemahaman dan penerapan indikator kebisingan akan menjadi semakin penting. Dari komunikasi 5G hingga Internet satelit, indikator kebisingan yang lebih rendah tidak diragukan lagi diperlukan untuk meningkatkan keandalan dan kinerja.
Terakhir, faktor kebisingan dan indeks kebisingan bukan hanya data yang perlu dipertimbangkan oleh para insinyur selama fase desain, tetapi juga memengaruhi pengalaman pengguna akhir. Bagaimana merancang perangkat dengan kebisingan rendah dan kerugian rendah dalam berbagai sistem akan menjadi tantangan yang berkelanjutan. Di masa mendatang, menurut Anda peluang apa saja yang dapat dihadirkan oleh indikator kebisingan untuk terobosan dan perubahan?
