噪声系数和测量.ppt

低噪声放大器的噪声系数和测量方法低噪声放大器灵敏度S=-174+10logBW+NF+C/NC/N=(Eb/N0)+10logRb-10logBWn接收机NINNF接收机噪声系数NF，就是信号输入信噪比，经过接收机变坏的dB数LNALNA产生的附加噪声很低噪声系数NF：5.2噪声系数GS/NGS/(GN+n)图5-1低噪声放大器噪声系数NF=10Log(S/N)/SG/PN=10LogPN-10LogNin-10LogG因为其中:Nin=KT0B是输入噪声，K=1.38X10-23焦耳/K.Hz，T0=2900K–室温B—噪声带宽PN=GN+N--输出噪声功率。10LogNin=-174dBm+10LogB(Hz)NF=10LogPN+174-10LogB-10LogG为了消除带宽因素，我们将噪声功率PN换成噪声密度PN0则可以写成：NF=10LogPN0+174-10LogG。设输出总噪声功率GNin+n=PN器件对信号处理过程-100-80-60-402.62.652.7-100-80-60-402.62.652.7输入功率电平dBm输入功率电平dBmff增益20dBNF=10dBNP=Na+NinGNinF=(Na+GKT0B)/GKT0B=(GKTeB+GKT0B)/GKT0B=1+Te/T001NF=3F=2Te=2900K02NF=6F=4Te=8700K03噪声温度噪声系数测试过程METERfMeasMixerNF=ENR-10Log(Y-1)ENR:ExcessNoiseRatio(超噪比)1噪声源NoiseDrive(直流电源)2DUTLO3IFAMP噪声源ENR=(T-T0)/T0=(Th-2900K)/2900K偏置电源雪崩二极管匹配网络噪声输出FreqENRxxxxxxxxxxxx串联LNA的总噪声系数计算G2G3F1F2F3LNA多级串联FTOTAL=F1+(F2-1)/G1+(F3-1)/G2G1。。。。。。（真值运算）NF=10logFTOTAG1图5-2串接LNAPT=NF-174+10LogB+[（Eb/N0）+10LogRbit-10LogBW]假设通信速率是E1=2.048Mbit/s，B=BW=2.048MHz,B为射频带宽,Eb/N0（QPSK，BER10-6）=11.5dBNF=6dB则：10LogPN=NF-174+10logB+（Eb/N0）]=6-174+11.5+63=-93.5dBm门限功率计算举例NF=10Log(S/N)/SG/PN=10LogPN-10LogN-10LogGL：传输线损耗K：波耳兹曼常数1.38×1023焦耳/K.HzT0：室温f：带宽Hz系统理想匹配时，传输线的输入端噪声和输出总噪声功率相等。有耗网络的噪声系数电缆损耗3dBF=2NF=3dBG=20dBF=2（NF=3dB）NF=3dB图5-5前边加无源损耗器件根据串联噪声系数计算公式有：F=2+（2-1）×2=4NF=10log4=6dB显然比不接电缆变坏3dB通常移动通信基站的连接方式塔顶低噪声放大器改善BTS接收机NF50m电缆损耗2dBG=20dBF=2F=2G=20dBF=2图5-6塔顶低噪声放大器改善BTS接收机NF根据噪声系数串联公式有：FTOTAL=2+（2-1）/100+[（2-1）/100]×2=2.03NF=10log2.02=3.07dB与上例比较,噪声系数改善近3dB典型的基站塔顶放大器TxRxLNA旁路开关电源ANT图5-7典型的塔顶LNA结构方框图到基站5.4噪声系数测试（1）使用噪声系数测试仪图5-3噪声系数测试仪测试噪声系数放大器变频器件本振固定中频固定2本振变化中频固定上/下变频3本振不变中频变