Используемый нами для радиоастрономических наблюдений МШУ TZT. Проверяем его характеристики, на сколько они соответствуют заявленным производителем. Для начала нужно выяснить на какой микросхеме собран МШУ и изучить ее Datasheet. Снимаем верхнюю крышку. Микросхема в корпусе SOT363. По маркировке определяем наименование - BGA2869.
И так... BGA2869 имеет согласование Вх-Вых 50 Ом, NF на частоте 1420 МГц - 3 дБ, коэффициент передачи на частоте 1420 МГц порядка 30 дБ.
Определяем эквивалентную шумовую температуру МШУ Tэ при NF = 3 дБ:
Подставив исходные значения в данное выражение получим Tэ = 290К. Иначе говоря этот МШУ добавляет в полезному сигналу шум, эквивалентный нагретому до комнатной температуре резистору. В таком случае можно ожидать, что общий шум системы будет составлять примерно 350К, что в значительной степени скажется на чувствительности приемника. К примеру Tэ для SPF5189Z составляет всего 35К. Вместе с тем, также нужно учесть, что используя данные МШУ в интерферометрической системе, шумы мшу с первой и второй антенны не коррелированные, а полезный сигнал - да. Таким образом не коррелированные сигналы в фазовом детекторе должны "усредняться в ноль", что также дает нам преимущество. Следовательно, я думаю можно рассчитывать на получение интерференционных диаграмм от таких ярких источников как: Солнце, Hline, CasA, CygA, TauA. Этого нам будет достаточно, чтобы проверить работоспособность нашего радиотелескопа интерферометра.
Далее... Возвращаемся к МШУ. В даташите сказано, что напряжение питания BGA2869 составляет 5В. На корпусе же МШУ указано от 9-12 В. Что это? Может подделка?
При внимательном рассмотрения платы мшу видим , что по цепи питания уставлен токоограничивающий резистор номиналом 220 Ом. Проверяем ток который мшу потребляет при напряжении питания 9В и получаем:
По закону Ома не сложно посчитать падение напряжения на резисторе и определить, что на микросхему поступает 4.3 В, что при токе в 21.3 мА соответствует ее даташит.
Теперь посмотрим АЧХ мшу и зависимость КСВ на его входе от частоты. Подключаем к мшу анализатор SV4401A. Для минимизации рисков повреждения прибора, вых. мшу к порту 2 анализатора подключаем через АТТ 30дБ.
На частотной характеристики видим, что коэффициент передачи практически равномерный до 1416 МГц. После 2370 МГц на АЧХ начинается спад. В районе 1420 МГц, в полосе 250 МГц, коэффициент передачи равномерный и составляет 30.82 дБ. Теперь смотрим КСВ...
Видим, что в полосе рабочих частот КСВ составляет не менее 2. Завышать показатель КСВ могут разделительные конденсаторы установленные по Вх и Вых мшу. Согласно даташит емкость разделительных конденсаторов должна быть не менее 470 пФ.
Выпаиваем разделительные конденсаторы и с помощью измерителя RLC измеряем их емкость.
Измеренная емкость разделительных конденсаторов равна 8,5 мкФ, что превышает значения указанные в даташит. При таком значении емкости, на высоких частотах начинает сказываться паразитная индуктивность конденсаторов, а это может быть причиной повышенного КСВ. Меняем их на 470 пФ. После замены очищаем плату мшу средством FLUX-OFF.
Проводим повторное измерение АЧХ и КСВ.
Из полученных характеристик видим, что коэффициент передачи практически не изменился, а вот КСВ стал значительно ниже. Так на частоте 1425 МГц он равен 1,2. Аналогичные процедуры проводим с другими мшу, которые установлены в том числе и в приемном устройстве.