Geluidsfiguur is een belangrijke parameter in het ontwerp van RF-ontvangers, waarbij wordt gemeten hoeveel lawaai een ontvanger aan het signaal toevoegt. Het begrijpen van voorbeelden in de echte wereld helpt om te verduidelijken hoe ruiscijfers worden berekend in praktische scenario's.

Voorbeeld 1: Berekenen van totaal geluidsniveau

De eerste fase heeft een toename van 20 dB en een ruiswaarde van 2 dB. De tweede fase heeft een toename van 15 dB en een ruiswaarde van 3 dB. De derde fase heeft een toename van 10 dB en een ruiswaarde van 4 dB. Om het totale geluidcijfer te vinden, gebruik je de formule van Friis:

NF totaal = NF1 + (NF2 - 1)/G1 + (NF3 - 1)/(G1 * G2)

Omzetten van winsten naar lineaire schaal:

G1 = 10^(20/10) = 100

G2 = 10^(15/10) = 31,62

NF1 = 10^(2/10) = 1,58

NF2 = 10^(3/10) = 2,00

NF3 = 10^(4/10) = 2,51

Berekening van het totale geluidsniveau:

NF totaal = 1,58 + (2,00 - 1)/100 + (2,51 - 1)/(100 * 31,62) ≈ 1,58 + 0,01 + 0,0005 ≈ 1,5905

Terugzetten naar dB:

NF total dB = 10 * log10(1.5905) ≈ 1,01 dB

Voorbeeld 2: Geluidsbeeld van een enkele versterker

Een RF-versterker heeft een versterking van 30 dB en een geluidssterkte van 1,5 dB. Om het lineaire geluid te bepalen:

NF = 10^(1,5/10) ≈ 1,41

Dit geeft aan dat de versterker ongeveer 0,5 dB ruis aan het ingangssignaal toevoegt.

Voorbeeld 3: Impact van geluidsarme versterkers

In een ontvangersysteem wordt een geluidsarme versterker (LNA) met een geluidssterkte van 0,8 dB en een toename van 40 dB aan de voorkant gebruikt. De volgende fasen hebben hogere geluidscijfers. De LNA vermindert het totale geluidsniveau van het systeem aanzienlijk.

Berekening van de lineaire ruisfiguur van de LNA:

NF LNA = 10^(0,8/10) ≈ 1,20

Door de hoge winst onderdrukt de LNA de geluidsbijdragen van de volgende fasen, waardoor de algemene systeemprestaties worden verbeterd.