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文档简介

1、噪声系数测试1增益法前面提到，除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。这些方法需要更多测量和计 算，但是在某种条件下，这些方法更加方便和准确。其中一个常用的方法叫做“增益法”，它是基于前面给出 的噪声因数的定义：Total 0utput Noise PowerN o is e F acto r (F) = :;Output N oise due to Input Source 0nly在这个定义中，噪声由两个因素产生。一个是到达射频系统输入的干扰，与需要的有用信号不同。第二个是 由于射频系统载波的随机扰动(LNA，混频器和接收机等)。第二种情况是布朗运动的结果，应用于任何电

2、子 器件中的热平衡，器件的可利用的噪声功率为：Pna = kTAF,这里的k =波尔兹曼常量(1.38 * 10-23焦耳ZAK),T =温度，单位为开尔文F =噪声带宽(Hz)在室温(290AK)时，噪声功率谱密度Pnad = -174dBm/Hz。因而我们有以下的公式：NF = ?收-(-174dBm/Hz + 10 * log10(BW) + 增益)/20*log10(BW)在公式中，P 是已测的总共输出噪声功率，-174dBm/Hz是290K时环境噪声的功率谱密度。BW是感 兴趣的频率带宽！增益是系统的增益。NF是DUT的噪声系数。公式中的每个变量均为对数。为简化公式， 我们可以直接测

3、量输出噪声功率谱密度(dBm/Hz)，这时公式变为：NF = Pnoutd + 174dBm/Hz -增益为了使用增益法测量噪声系数，DUT的增益需要预先确定的。DUT的输入需要端接特性阻抗(射频应用为 50Q，视频/电缆应用为75Q)。输出噪声功率谱密度可使用频谱分析仪测量。增益法测量的装置见图2。图2.作为一个例子，我们测量MAX2700噪声系数的。在指定的LNA增益设置和VA下测量得到的增益为80dB。 接着，如上图装置仪器，射频输入用50。负载端接。在频谱仪上读出输出噪声功率谱密度为-90dBm/Hz。 为获得稳定和准确的噪声密度读数，选择最优的RBW （解析带宽）与VBW （视频带宽）为RBW/VBW = 0.3。 计算得到的NF为：-90dBm/Hz + 174dBm/Hz - 80dB = 4.0dB只要频谱分析仪允许，增益法可适用于任何频率范围内。最大的限制来自于频谱分析仪的噪声基底。在公式 中可以看到，当噪声系数较低（小于10dB）时，（P -增益）接近于-170dBm/Hz，通常LNA的增益约为20dB。 这样我们需要测量-150dBm/Hz的噪声功率谱密度，这个值低于大多数频谱仪的噪声基底。在我们的例子中， 系统增益非常高

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