Cómo mejorar la sensibilidad de un sistema de radar mediante la sustitución de la fuente local (LO) por otra con bajo ruido de fase

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Determinar la sensibilidad de un receptor de radar con alcance limitado (LO)

Para determinar si el oscilador local (LO) interno de un radar contribuye a las limitaciones de sensibilidad del receptor, es necesario comparar el rendimiento en condiciones controladas del LO. Los ingenieros establecen primero una medición de referencia utilizando el oscilador interno normal del radar. La prueba puede examinar la respuesta a señales débiles, el comportamiento del ruido del receptor o la capacidad de distinguir señales de retorno de bajo nivel cerca de señales más fuertes o de interferencias. A continuación, se sustituye el LO interno por una fuente de RF externa con un ruido de fase suficientemente bajo, o se conecta a través de una ruta de derivación adecuada. La fuente externa debe proporcionar la frecuencia y el nivel de excitación requeridos para el LO, al tiempo que mantiene las condiciones de referencia y sincronización aplicables. La ganancia del receptor, el ancho de banda, el filtrado, el nivel de estímulo, el plan de frecuencias y otros ajustes relevantes permanecen inalterados, de modo que la comparación aísle el efecto de la fuente del LO.

Tras establecer la línea de referencia, los ingenieros repiten la misma medición del receptor utilizando el oscilador local (LO) externo más limpio y comparan los resultados. Las mejoras en la respuesta a señales débiles o la reducción de las interferencias relacionadas con el ruido sugieren que el oscilador interno podría estar contribuyendo a la limitación de la sensibilidad del radar. Si el rendimiento medido varía poco, es posible que predominen otros factores relacionados con el receptor o el sistema. Los ingenieros examinan las diferencias en las frecuencias de funcionamiento y condiciones de señal relevantes para determinar si el efecto es constante. La comparación debe tener en cuenta los cambios en el nivel de excitación del oscilador local, la sincronización o el enrutamiento de la señal que, de otro modo, podrían influir en el resultado. Al mantener constantes las condiciones de prueba y cambiar la fuente del oscilador local, los ingenieros pueden evaluar si el ruido de fase del oscilador interno contribuye de manera significativa a las limitaciones observadas en el rendimiento del radar, sin dar por sentado que la sustitución del oscilador local mejora el sistema de forma permanente.

Solución de sustitución de la fuente local (LO) para radares con bajo ruido de fase

Para identificar las contribuciones del oscilador local (LO) a la sensibilidad del radar, es necesario comparar el rendimiento del receptor con el LO interno y con una referencia externa más limpia en condiciones de ensayo equivalentes. El generador de señales analógicas Pro XG7 de Keysight proporciona una fuente de RF con bajo ruido de fase para realizar mediciones de sustitución del LO. Los ingenieros registran primero la respuesta de referencia del radar utilizando su oscilador interno y, a continuación, configuran la fuente externa a la frecuencia y el nivel de excitación requeridos. Manteniendo constantes la ganancia del receptor, el ancho de banda, el estímulo, el filtrado y las condiciones de sincronización, repiten la medición y comparan los resultados. Una mejora en la respuesta a señales débiles o una reducción de las interferencias relacionadas con el ruido con el LO externo sugiere que el ruido del oscilador interno puede contribuir a la limitación de la sensibilidad. Si apenas se observan cambios, esto indica que deben investigarse otros factores relacionados con el receptor o el sistema. Esta solución permite una resolución controlada de problemas, ya que aísla el efecto potencial del rendimiento del LO, en lugar de considerar la sustitución como una mejora permanente del sistema de radar.
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