Qual é a diferença funcional entre os mixers DSB e 2SB e por que exatamente o 2SB seria melhor para a radioastronomia?

Aug 17 2020

O misturador 2SB da questão Astronomy SE em radioastronomia? questionado em 2014 em sua totalidade:

Na literatura sobre instrumentação de radioastronomia, frequentemente encontro um tipo de mixer descrito como "2SB". Estou familiarizado com mixers single-sideband (SSB) e double-sideband (DSB), mas nunca estudei um mixer 2SB.

O que é um mixer 2SB e como ele se compara a um mixer DSB? Idealmente, eu também gostaria de saber de referências formais que abordem diretamente o tema para leitura posterior.

é interessante, mas é a única resposta somente para links em 2014:

2SB é Dual Sideband, ao contrário de DSB - Double Sideband. Aqui estão alguns documentos que você pode achar relevantes e interessantes:

uma atualização 2SB substituindo um DSB 1

um artigo que menciona as vantagens do 2SB sobre o DSB 2

me deixa ainda sem entender a diferença entre os mixers 2SB e DSB nem exatamente quando um escolheria um ou outro.

Minha impressão é que os mixers DSB suprimem a portadora enquanto permitem que ambas as bandas laterais passem por uma única saída, enquanto os mixers 2SB separam ainda mais cada banda lateral para uma saída separada.

Questões):

  1. A separação dos dois SBs em duas saídas é a diferença funcional entre 2SB e DSB? Se não, o que seria?
  2. O resumo do segundo artigo vinculado diz que as "principais vantagens dos mixers 2SB são evitar confusão espectral e diminuir a temperatura efetiva do sistema por um fator dois em relação aos receptores de banda lateral dupla (DSB)". É possível explicar em termos bastante simples o que é isso?

1 Hesper et al. Uma atualização do misturador de separação de banda lateral para ALMA Banda 9 do 20º Simpósio Internacional de Tecnologia Espacial Terahertz, Charlottesville, 20-22 de abril de 2009 2 Um espectrômetro de separação de banda lateral digital calibrado para aplicações de radioastronomia

2 Finger et al. A Calibrated Sideband Separating Spectrometer for Radio Astronomy Applications, também disponível no Pub. Ast. Soc. Pac.

Respostas

1 TimWescott Aug 17 2020 at 09:15

A separação dos dois SBs em duas saídas é a diferença funcional entre 2SB e DSB? Se não, o que seria?

Quase certamente sim, embora pareça que os únicos resultados que o "misturador 2SB" obtém sejam para sites de astronomia. Veja a figura, do primeiro artigo que você cita. Mostra claramente duas bandas laterais sendo recebidas independentemente.

Basicamente, você está obtendo dois canais SSB com isso, que, presumivelmente, podem ser selecionados a jusante.

O resumo do segundo artigo vinculado diz que as "principais vantagens dos mixers 2SB são evitar confusão espectral e diminuir a temperatura efetiva do sistema por um fator dois em relação aos receptores de banda lateral dupla (DSB)". É possível explicar em termos bastante simples o que é isso?

Confusão espectral: os mixers DSB pegam a banda lateral acima da portadora e a banda lateral abaixo da portadora e as misturam igualmente à banda base. A saída de um mixer DSB é a soma do USB convertido e do LSB convertido. Para sinais não correlacionados, a alimentação do USB e a alimentação do LSB são adicionadas.

Temperatura de ruído: A temperatura de ruído é uma função da relação entre a potência do ruído e a potência do sinal desejada. Como a potência de saída do mixer DSB é a soma da potência LSB e USB, sua saída tem a contribuição de ruído de ambas as bandas laterais. Como (com base no contexto do artigo) o sinal desejado está em apenas uma banda lateral, você está obtendo a potência de ruído de duas bandas laterais e o sinal de uma .

Com um mixer SSB (lembre-se de obter dois canais SSB do mixer 2SB), você obtém a potência de ruído de uma banda lateral e o sinal de uma banda lateral. Portanto, a relação potência / ruído é duplicada - o que resulta na redução da temperatura do ruído pela metade.