RZ＝R＋jX
N0
～ u2n＝4kTRB n
负载阻抗与信号源
内阻匹配时，信号
源输出的信号功率
最大
Z*R＝sR－jX
No
?
( un )2 R 2R
?
un2 4R
额定噪声功率
RZ＝R＋jX
N0
～ u2n＝4kTRB n
Z*R＝sR－jX
N0
?
un2 4R
?
kTBn
任何无源二端网络的额定噪声功率只与其温度 T 和通带 Bn有关。
NiGa
实际接收机输出的额定噪声功率与“理想
接收机”输出的额定噪声功率之比。
N0 ? NiGa ? ? N ? kT0 BnGa ? ? N
F ? N0 ? 1 ? ? N
Ni Ga
kT0 BnGa
? N ? ?F ? 1?kT0BnGa
接收机内部噪 声在输出端所 呈现的额定噪
声功率
关于接收机噪声系数的几点说明
噪声系数的定义
Si/Ni Ga, △N
So/No
定义：接收机输入端信号噪声比和输出端
信号噪声比的比值。
F ? Si Ni S0 N0
它表示由于接收机内部噪声的影响，使接 收机输出端的信噪比相对其输入端的信噪 比变化的倍数。
噪声系数的另一定义：
F ? Si Ni ? N0
? N0
S0 N0 Ni S0 Si
微弱信号 噪声和干扰 高频信号
放大 滤波 检波（解调）
接收机结构
超外差式接收 ：将接收信号与本机振荡电路 的振荡频率，经混频后得到一个中频信号， 这称为外差式接收。得到固定的中频信号后 再经中频放大器放大的，称为超外差式。中 频信号经检波后得到视频信号。
1、在中频上要比在射频上更容易得到所需 的滤波器形状、带宽、增益和稳定性。 2、减小半导体闪烁噪声（ 1/f 噪声）的影 响，提高接收机灵敏度
Rmax
?
???(4PπtG) 2AS?i min
?1/4 ? ?
★ 灵敏度
能
信号
量
目标距离
能
信号
量
目标距离
如果不存在噪声，则不管目 标回波有多小，理论上都能 够检测到。
噪声 但实际系统都不可避免地在 噪声，因此接收机的输入信 号功率如果低于噪声水平， 目标就会完全淹没在噪声中， 从而不可能被可靠地检测出 来。
ΔN=kTeBnGa
温度Te称为“等效噪声温度”或简称“噪声温度”, 此时 接收机就变成没有内部噪声的“理想接收机”
相位检波器
cos?
sin?
接收机的主要质量指标
? 灵敏度 ? 放大倍数（增益） ? 动态范围 ? 中频的选择和滤波特性 ? 抗干扰能力 ? 工作稳定性
★ 灵敏度
衡量接收机接收（检测）微弱信号的能力。通 常用最小可检测信号功率 Simin表示。
能检测的信号越微弱 , 则接收机的灵敏度越高 , 因而雷达的作用距离就越远。
2、中频放大器，包括匹配滤波器
3、检波器和视频放大器
天线
近程增益 控制(STC)
AGC
收发开关 接收机保护器 低噪声高频放大器
混频器 中频放大器 中频增益衰减 中频滤波器
发射机 稳定本振
对数放大器
线性放大器
相干本振
检波器
包络检器
uI(t)
频
放
uQ (t)
大
器
限幅放大器
外部噪声 由天线进入接收机的各种人为干
扰、天电干扰、工业干扰、宇宙干扰 和天线热噪声等。
电阻热噪声
由导体中自由电子的无规则热运动形成
起伏噪声电压均方值
u
2 n
?
4kTRBn
k为波尔兹曼常数，k=1.28*10^(-23)J/K, T为电阻绝对温度，R 为电阻阻值，Bn为带宽
额定噪声功率
? 额定信号功率
内容提要
接收机的任务和组成 接收机的主要质量指标 接收机的噪声系数和灵敏度 接收机的高频部分 本机振荡器和自动频率控制 接收机的动态范围和增益控制 滤波和接收机带宽
雷达接收机的任务
通过适当的滤波将天线接收到的微弱高频信号 从伴随的噪声和干扰中选择出来，并经过放大 和检波后，送至显示器、信号处理器或由计算 机控制的雷达终端设备中。
RL
F ? No = 1 NiGa Ga
接收机外部噪声可用天线噪声温度 TA来表示, 如果用额定 功率来计量, 接收机外部噪声的额定功率为
NA=kTABn
为了更直观地比较内部噪声与外部噪声的大小, 可以把接 收机内部噪声在输出端呈现的额定噪声功率ΔN等效到输 入端来计算, 这时内部噪声可以看成是天线电阻RA在温度 Te时产生的热噪声, 即
使接收机开始出现过载时的输入功率与最小 可检测功率之比
★ 中频的选择和滤波特性
中频选择与发射波形特性、接收机的工 作带宽、所能提供的高频部件和中频部 件的性能有关。一般在30M-500MHz
滤波特性---是减小接收机噪声的关键 输出信噪比最大化---匹配滤波
接收机的噪声系数
接收机的噪声来源
内部噪声 接收机内部器件产生的噪声。
? 表示接收机放大信号的能力 ? 若用对数表示，则称为 增益
G=20lgK 雷达接收机的电压放大倍数一般为 106~109倍 相应的增益为 120-180dB
★ 动态范围
定义：接收机能够正常工作所容许的输入信号 强度变化范围。
在接收机内部噪声电平一定的条件下，信 号太弱便不能检测；信号太强，接收机会发生 饱和过载，使目标回波显著减小，甚至丢失。
超外差接收机的优点
? 灵敏度高 ? 增益高 ? 选择性好 ? 适用性广
雷达接收机几乎都是超外差式。
超外差式雷达接收机组成基本框图 简化框图
高频输入 接收机 低噪声高 保护器 频放大器
混频器
中频放 大器
检波器
视频放 至终端设备 大器
高频部分
本振
1、高频部分，又称接收机前端，包括接收机保护器、低噪声高 频放大器、混频器和本机振荡器
最小可检测功率不仅与噪声 噪声 有关，还有要求的检测概率
和虚警概率有关
★ 灵敏度
目前 , 超外差式雷达接收机的灵敏度一般约为 (10-14~10-12)W, 保证这个灵敏度所需增益约为 120dB~160dB( 放大倍数 106~108), 这一增益主要 由中频放大器来完成。
★ 放大倍数（增益）
1. 噪声系数只适用于接收机的线性电路和准 线性电路。
2. 为使噪声系数具有单值确定性，规定输入 噪声以天线等效电阻在室温290K时产生的 热噪声为标准。噪声系数只由接收机本身 参数确定。
3. 噪声系数没有单位。通常用分贝表示
4. 无源四端网络的噪声系数
RA
无源四端网络
Ni=kT 0B n
Ga
No =kT 0Bn