2.1 Y 系数法 ........................................................................................................................................................ 6 2.2 直接测试法 ................................................................................................................................................ 10 2.3 冷态噪声源法 ............................................................................................................................................ 11 三. 测量实例 ....................................................................................................................................................... 14 3.1 放大器 Y 系数法 ......................................................................................................................................... 14 3.2 放大器直接测量法 ..................................................................................................................................... 16 3.3 放大器冷态噪声源法 ................................................................................................................................. 17 四. 噪声系数测量技巧 ....................................................................................................................................... 21 4.1 正确选择噪声系数测量方法 .................................................................................................................... 21 4.2 噪声系数测量不确定度分析 .................................................................................................................... 21 4.3 校准完后噪声系数不等于零 ..................................................................................................................... 22 4.4 噪声源的选择 ............................................................................................................................................. 24 4.5 变频器件 Y 系数测量方法 ......................................................................................................................... 26 4.6 低中频器件测试 ........................................................................................................................................ 33 4.7 模拟到数字噪声系数测试 ......................................................................................................................... 33 4.7 毫米波噪声系数测试 ................................................................................................................................. 35
a. 输入噪声被定义成负载在温度为 290K 下产生的噪声。 b. 输入噪声功率为资用功率，也就是该负载(termination)能产生的最大功率。 c. 假定了被测件和负载阻抗互为共轭关系. 如果被测件是放大器，并且噪声源阻抗为 50ohm,那么假定了
该放大器的输入阻抗为 50ohm。 综合上为 290K 温度下的负载所产生的最大 功率情况下，输入信噪比和输出信噪比的比值。
输入信噪比 SNRinput=Pi/Ni 输出信噪比 SNRoutput=Po/No 噪声系数 F = SNRinput/SNRoutput 通常用 dB 来表示 NF= 10Log(F)
假设放大器是理想的线性网络，内部不产生任何噪声。那么对于该放大器来说,输出的功率 Po 以及输出 的噪声 No 分别等于 Pi * Gain 以及 Ni*Gain。这样噪声系数=(Pi/Ni)/(Po/No)=1。但是现实中，任何放大器的 噪声功率输出不仅仅有输入端噪声的放大输出，还有内部自身的噪声(Na)输出，下图为线性双端口网络的图 示。
资用功率指的是信号源能输出的最大功率,也可以称为额定功率。
信号源输出框图
只有当源的内阻和负载相等(复数互为共轭),源输出最大功率.
Pavailable= [VS/(RS+ RL)]2 * RL 当 RS= RL 时候 Pavailable= VS2/(4*RS)
由此可见，资用功率是源的本身参数，它只和内阻以及电动势有关,和负载没有关系。
噪声系数测量手册
GuHongLiang
目录
一. 噪声系数定义 ................................................................................................................................................. 2 二. 噪声系数测试方法 ......................................................................................................................................... 6
一. 噪声系数定义
最常见的噪声系数定义是：输入信噪比 / 输出信噪比。它是衡量设备本身噪声品质的重要参数,它反映 的是信号经过系统后信噪比恶化的程度。 噪声系数是一个大于 1 的数，也就是说信号经过系统后信噪比是 恶化了。噪声系数是射频电路的关键指标之一， 它决定了接收机的灵敏度，影响着 模拟通信系统的信噪比 和数字通信系统的误码率。无线通信和卫星通信 的快速发展对器件、子系统和系统 的噪声性能要求越来越 高。
对于下图 的级联噪声系数
噪声系数级联框图
很容易证明级联以后的噪声系数为: NF = NF1+ (NF2‐1)/G1
对于 n 级的系统，可以证明噪声系数为:
NF(1..n)=NF1+(NF2‐1)/G1+(NF3‐1)/G1G2+(NF4‐1)/G1G2G3……(NFn‐1)/G1G2G3..Gn
二. 噪声系数测试方法 噪声系数的精确测量对于产品的研发和制造都非常关键。在研发领域，高测试精度可以保证设计仿真和
双端口网络噪声系数分析框图
Vs: 信号源电动势 Ri: 双端口网络输入阻抗 Ni: 输入噪声功率 No: 输出噪声功率 Vn: 该信号源内阻 Rs 的等效噪声电压
Rs: 信号源内阻 RL: 负载阻抗 Pi: 输入信号功率 Po: 输出信号功率 Ro: 双端口网络输出阻抗
输出噪声功率: No = Ni * Gain + Na ; Po=Pi * Gain 噪声系数= (Pi * No)/(Ni* Po) = (Ni * Gain + Na) /(Ni * Gain)= 1 + Na/(Ni * Gain) > 1 根据 IEEE 的噪声系数定义: The noise factor, at a specified input frequency, is defined as the ratio of (1) the total noise power per unit bandwidth available at the output port when noise temperature of the input termination is standard (290 K) to (2) that portion of (1) engendered at the input frequency by the input termination.”