微波测量第七章噪声系数测试

微波测量第七章噪声系数测试第1页，共39页，2023年，2月20日，星期四第2页，共39页，2023年，2月20日，星期四第3页，共39页，2023年，2月20日，星期四噪声来源一个网络（包括有源和无源）、一台仪器、一部接收机，都有内部噪声。其来源主要有：电阻的热噪声和电子管、晶体管的散弹噪声、分配噪声和闪烁噪声等。来自设备外部的噪声主要有：天线噪声、宇宙噪声、工业噪声、天电干扰等。为减小噪声和度量通信、雷达等接收微弱信号的能力，需要测量微波设备的噪声特性。因此，噪声测试日趋重要。第4页，共39页，2023年，2月20日，星期四噪声的危害举例用望远镜观察远处海岸的船和人：由于距离较远，用肉眼几乎不能分辨船上的国旗来判断来自何方，所以用望远镜，如果用一个挂花的，肮脏的镜头几乎看不到，而如若用干净的，划痕很少的镜头，可以看清楚甚至船上人的胡须，因为后者对你来说是一个少有干扰的系统。对微波器件或系统一样，器件或系统在理想的传输过程中如果又过多的干扰，我们在接收装置这一段是不能很好的“看到”信号甚至是“看”不到信号的。而这个干扰可能对你来讲原本是设计为增加新能的装置（如放大器将信号放大），所以我们必须要求装置本身没有干扰或者干扰很小，也就是说，如果装置或系统内部噪声高，这灵敏度低，不能捕捉小信号。第5页，共39页，2023年，2月20日，星期四第6页，共39页，2023年，2月20日，星期四第7页，共39页，2023年，2月20日，星期四第8页，共39页，2023年，2月20日，星期四噪声描述

噪声描述：噪声是内部产生的使电路性能比理论预期值降低的干扰。通常用噪声系数（Noisefactor）和噪声指数（Noisefigure）来描述这一性能。F：噪声系数：输入信噪比：输出信噪比

噪声系数F描述了信号通过器件后的信噪比变化。即描述不同放大器或接收机噪声贡献的程度，理想情况为F=1。作为通带内无量纲的、独立的指标，噪声系数比灵敏度容易测量。此外，如果知道系统在带内的噪声系数，我们可以估计灵敏度及如果加前置放大器可以改善的程度。第9页，共39页，2023年，2月20日，星期四噪声系数FF：噪声系数：输入信噪比：输出信噪比

噪声系数F描述了信号通过器件后的信噪比变化。即描述不同放大器或接收机噪声贡献的程度，理想情况为F=1。作为通带内无量纲的、独立的指标，噪声系数比灵敏度容易测量。此外，如果知道系统在带内的噪声系数，我们可以估计灵敏度及如果加前置放大器可以改善的程度。噪声系数的对数表达式第10页，共39页，2023年，2月20日，星期四举例对于卫星上传输下来的信号，一半都需要前置放大器放大，信号很小，要求噪声很小。也可以用噪声温度表示噪声系数：NF:分贝表示的噪声系数。:表示的噪声温度。噪声温度=865K的放大器，计算其噪声系数。

第11页，共39页，2023年，2月20日，星期四噪声电压电阻产生噪声的标准方程

为噪声开路电压均方值k是波尔兹曼常数T是绝对温度B是带宽(Hz)R是电阻()第12页，共39页，2023年，2月20日，星期四是温度T的普适函数

第13页，共39页，2023年，2月20日，星期四第14页，共39页，2023年，2月20日，星期四Te:等效噪声温度第15页，共39页，2023年，2月20日，星期四第16页，共39页，2023年，2月20日，星期四第17页，共39页，2023年，2月20日，星期四第18页，共39页，2023年，2月20日，星期四N1、N2分别表示待测网络接标准噪声源冷、热态时之输出噪声值。第19页，共39页，2023年，2月20日，星期四第20页，共39页，2023年，2月20日，星期四第21页，共39页，2023年，2月20日，星期四第22页，共39页，2023年，2月20日，星期四第23页，共39页，2023年，2月20日，星期四第24页，共39页，2023年，2月20日，星期四第25页，共39页，2023年，2月20日，星期四第26页，共39页，2023年，2月20日，星期四第27页，共39页，2023年，2月20日，星期四第28页，共39页，2023年，2月20日，星期四第29页，共39页，2023年，2月20日，星期四第30页，共39页，2023年，2月20日，星期四第31页，共39页，2023年，2月20日，星期四第32页，共39页，2023年，2月20日，星期四第33页，共39页，2023年，2月20日，星期四第34页，共39页，2023年，2月20日，星期四第35页，共39页，2023年，2月20日，星