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接收机噪声系数 摘要——本文给出了接收机中噪声系数的严格定义。该定义并不局限于高增益的接收 机，而且能够应用到时下通用的四端子网络中。本文的分析基于接收机作为整体的噪声和组 成部件的噪声之间的关系，简要阐述了接收机部件之间的失配关系和相应的噪声计算处理方 法。 引言 随着越来越短的波长在应用中实现，接收机中噪声产生的重要性越来越大。许多这方面 的文章，著名的有Llewellyn 和Jansky 写的那些，自从作者1928 年发表以来，实验上表明热 激噪声（Johnson 噪声）决定了短波接收机的绝对灵敏度。在1942 年早起，North 就建议采 用一种接收机绝对灵敏度标准，这和当时美国采用的2 因素相对灵敏度不同。我们采用了他 的标准，因为在某种程度上，我们仅仅局限于输入端阻抗匹配的接收机电路的讨论。 在本文中，一个更加严格的用来描述接收机噪声的绝对灵敏度被推荐。该定义并不局限 于高增益的接收机，而且能够应用到时下通用的四端子网络中。同时，它也使用一种比较简 单的方法来分析接收机整体噪声和其组成部分噪声之间的关系成为可能。以一个双检测接收 机为例，这些组成部件可以是高频放大器，频率转换器和中频放大器。本文也给出了对噪声 计算方法途径的简单描述。 四端子网络的噪声计算如图一显示。信号源被连接到输入端，输出端如图标示。网络输 入阻抗和输出阻抗可能有电抗，并且他们可能各自和信号源或者输出电路阻抗不匹配。该四 端网络可以是一个放大器，转换器，衰减器或者简单变压器。信号产生器对以下参数的分析 是必须的，但是信号发生器中的衰减器和右端的输出电路仅仅是为了描述噪声特性和增益的 处理方法才列举出来。 噪声的描述将会考虑到可用的信号源，噪声源，增益，和有效带宽，以上因素将会在以 下给出并作讨论。 可用信号功率 R R 一个电压为 ，内阻为 的信号源，传递给一个阻值为 的电阻的功率为 E 0 1 2 2 ，当R R 时，输出电路阻抗和电源内阻匹配，输出功率达到最大值 E R / (R R ) 1 0 1 0 1 2 2 。因此 2 2 又称为信号源的可用功率，并且它和外围电路的阻抗无关。 E R / 4R E R / 4R 1 0 1 0 当 和 不匹配时，由于失配引起的损耗，输出功率小于可用功率。在放大器的输入端， R R 1 0 输入电路失配有可能是有利的，因为它对输出噪声的衰减有可能大于对输出信号的衰减。正 是上述放大器输入端失配造成的现象才使得我们在本文中值得用可用信号功率这个术语。我 们用 来代表图1 中输出端的可用信号功率，在这里， 2 ，其中， 是衰减器 S S V / RA V o o 输入端的电压， 是衰减器的特征阻抗， 是名义衰减值（ 假设很大）。 R A A 图1 任何网络的输出端可以看做是一个信号源的输出端，符号 用来表示图 1 中四端口网 S 络的可用信号功率。 增益 增益的定义如下：增益是指网络输出端可用信号比和信号源输出端可用信号比的比值。 这里