噪声系数分析仪测量原理及具体应用.PDF

中国电子科技集团公司第四十一研究所 中国最大的测试测量仪器研制商 噪声系数分析仪的测量原理及具体应用 刘艳 摘 要：本文首先介绍了噪声系数的测量原理，分析了级联网络的噪声系数。详细阐述噪声系数分 析仪的主要测量模式，并对各种模式进行全面的分析，最后提出了各种测量模式下测量噪声系数时 注意事项。 关键字：噪声系数 放大器模式 上下变频模式 一．概述 微波通讯、雷达、导航等技术的迅速发展对低噪声器件的要求越来越迫切，对噪声系数测量精 度要求越来越高，为了衡量和减小系统噪声的影响，以适应现在技术的发展，越来越迫切的要求对 噪声特性进行广泛深入的研究。应广大用户的需求，我所结合多年来从事噪声系数测试仪研发工作 的技术积累，全面正向开发了新一代系列化噪声系数分析仪。 新型噪声系数分析仪系列是我所全面自主正向设计开发的仪器，可以实现从 10MHz110GHz 的 频率范围的噪声系数测量。本文简要介绍了噪声系数的测量原理和噪声系数分析仪的具体应用。 二．噪声系数的测量原理 2.1 噪声系数的测量原理 噪声系数的定义：对于二端口网络，当输入端处在 290K 标准噪声温度下，网络输入端的信噪比 与网络输出端的信噪比的比值即为网络的噪声系数。 S / N S / N No F i i i i N N GKT B ………… （2-1） S / N GS /(N GN ) GN O add i o o i a i i 式中 F 是噪声系数、No 是输出的总噪声功率、B 是接收机带宽、 -23 K 是玻尔兹曼常数（1.38×10 J/K）、T 是输入噪声温度、G 是被测件的资用增益（KTB 是热噪 i 声，存在于不为零 K 的所有导体中）。 No GKB Ph Pc Na Ts Tc Th Ti 图 1 噪声功率对源温度的关系曲线 由公式2-1 可作出噪声功率(No)对源温度 (Ti)的关系曲线如图 1，图中Y 轴截距 Na 表示通过被测件 增加的噪声，X 轴截距 Ts 相当于被测件的等效输入噪声温度 Te, 斜率是增益与带宽的乘积。 中国电子科技集团公司第四十一研究所 中国最大的测试测量仪器研制商 根据直线噪声的特点， P P G = h c ………………………………… （2-2） KB (T T ) h c P P N P GKT B =P T h c …………… （2-3） a h h h h T T h c P (T T ) T (P P ) T = h h c h h c …………………… （2-4） e (P P ) h c 由此可求出噪声系数F, 上述测量