Bonjour et bonne année à tous !
J'ai profité de ces quelques jours calmes en fin d'année pour travailler
un peu la question du facteur de bruit des récepteurs et amplificateurs
que je construis.
Pour mémoire, il existe trois méthodes bien connues et bien documentées de
mesure du facteur de bruit:
- L'utilisation d'une source de bruit et d'un appareil dédié comme le
Agilent 8970B ou le Eaton 2075, ou leur forme plus moderne associée à un
analyseur de réseau,
- La méthode du gain, qui ne nécessite qu'un générateur et un appareil de
mesure de bruit, comme un analyseur de spectre,
- La méthode du facteur Y qui nécessite une source de bruit et un appareil
de mesure de bruit.
Ces trois méthodes sont bien résumées dans le petit tutorial suivant,
facile à lire, rédigé par Maxim:
http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/2875
Ne possédant, ni appareil dédié, ni source de bruit, je me suis demandé
comment évaluer ou même mesurer le facteur de bruit de quelques
préamplis avec le matériel dont je disposais.
J'ai commencé par allumer mon Agilent E4406A. Il s'agit d'un appareil
moderne, bien qu'obsolète, prévu pour l'étude du matériel de téléphonie
mobile et qui était vendu encore récemment pas très cher sur EBay. Il
permet d'effectuer de l'analyse spectrale de signaux à bande limitée
jusqu'à 4 GHz. De nombreux OMs en ont acheté un. Il possède en standard
une fonction fantastique pour l'étude du facteur de bruit: "Channel
Power" qui fournit en temps réel la densité spectrale de puissance. On
peut régler la bande d'analyse à sa convenance et effectuer des moyennes
sur un grand nombre de points pour rendre l'affichage très stable.
J'ai pu alors
utiliser la méthode du gain décrite plus haut pour mesurer le facteur de
bruit de plusieurs préamplis. La méthode du gain est adaptée aux facteurs
de bruit plutôt élevés.
Pour les facteurs de bruit faibles, j'ai utilisé la méthode du facteur Y
grâce à la fonction AWGN d'un générateur vectoriel qui permet alors de
générer un bruit blanc large bande, de fréquence centrale et de densité
spectrale connues. Les résultats semblent excellents et reproductibles.
Pour exploiter les données de mesures, il faut se livrer à quelques
calculs faisant intervenir des logarithmes et des puissances de 10.
Après quelques calculs fastidieux avec ma calculette, j'ai écrit un petit
utilitaire tournant sous Windows :
Les possesseurs de Windows XP installeront préalablement le .NET
FrameWork 4 téléchargeable gratuitement sur le site Microsoft.
clic clic ==> SETUP
Seule ombre au tableau, plusieurs préamplis dont j'étais très fier se
révèlent être de véritables patates..... Du travail en perspective !
Si des OMs ont fait des expériences semblables, je serais heureux
d'échanger avec eux.
amicalement,
Jean-François FOURCADIER, F4DAY
website: http://jf.fourcadier.pagesperso-orange.fr/