1200MHzトランスバーター受信ブロック。受信性能を決定するLNA(Low Noise Block)。

1200MHzのトランスバータの検討も送信部がほぼ終わり、受信部の検討に移行します。受信部の構成は簡単で、アンテナで受信した1200MHz帯の信号を増幅しミキサで430MHz帯にダウンコンバートして親機(IC-375)で受信処理するだけです。

受信部ブロック

受信部の構成です。受信部の性能を評価するのは総合雑音指数:FT(真数)と言っても過言ではなく、このFTの評価をしてみます。総合雑音指数:FTは次式で表せます。

雑音指数計算式

ここでF1G1は初段のLNAの雑音指数(真数)と利得(真数)です。ここでの注意は、式で扱う数値はすべて真数で、dB値ではありません。式を観察すると総合受信特性:FTを決定する大きな要因は、初段増幅器:LNAの雑音指数:F1の小ささと初段増幅器:LNAの増幅度:G1の大きさが主となることが分かります。

今回のトランスバータの受信ミキサはパッシブDMBを想定しており変換損失が7dB程と、ミキサのRF/IFポートに挿入する整合用PADの損失を6dBとすると、ミキサ部のF2G2は13dBの真数、20、0.05となります。親機のNF(Noise Figuire):F3は良く見積もっても5dBとして、3.2(真数)とします。

ここで初段LNBに要求される性能を検討してみます。LNBの雑音指数:F1の値は受信性能を直接支配するものとなりますが、後段の悪い雑音指数を改善するためには初段の利得:G1が支配します。LNBの雑音指数を1dB(1.26)としたとき、LNBに要求される利得:G1について検討してみます。

LNBの利得:G1が20dB(真数値:100)である時の総合雑音指数:FTについて計算してみます。

雑音指数

総合雑音指数は1.32で1.21dBのNFとなります。親機のNF:5dBが約3.8dB改善されます。

実際に使用しようとしているLNAを検証してみます。

LNBブロック

送信用パワーモジュール獲得用に購入していたジャンクのアンテナ直下モジュールに搭載されていたLNBです。FETとトランジスタの二段構成アンプです。

LNB利得

1.3GHzでの利得が29dB程得られています。NFの測定環境がありませんのでこの状態を保持することにします。利得最大とNF最善は一致しないのでこのユニットを調整したメーカーを尊重します。

受信部はこれで行けそうです。

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