噪声系数和噪声温度.pdf

发布时间：2022-06-03 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.36M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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第2章高频电路基础《高频电子线路》第四节噪声系数和噪声温度通常需要描述一个电路或系统内部噪声的大小，因此需要引入相应的物理量（噪声系数或噪声指数）来描述。一．噪声系数的定义一．噪声系数的定义一．噪声系数的定义一．噪声系数的定义 2-35 图 2-35 2-35 为一线性四端网络, , , , 它的噪声系数定义为输入端 2-35 (S/N) (S/N) (S/N) (S/N) (S/N)iiii与输出端的信号噪声功率比(S/N) 的信号噪声功率比(S/N) (S/N)oooo的比值, , , , 即信号功率 Si Ni 线性电路 KP NF So No 噪声功率图 2-35 噪声系数的定义

第2章高频电路基础《高频电子线路》 N F = ( ( S ) i N S ) o N = S i N i S o N o 图中, , , , KKKKPPPP为电路的功率传输系数((((或功率放大倍数))))，KKKKPPPP====Ｓoooo////SSSSiiii。用NNNNaaaa表示线性电路内部附加噪声功率在输出端的输出, , , , 考虑到 KKKKPPPP====Ｓoooo////SSSSiiii, , , , 上式可以表示为： N o K N p o NK N i N a K p N i 噪声系数通常用dBdBdBdB表示, , , , 用dBdBdBdB表示的噪声系数为 + i p K p N i NK N a N F = N F = 1 = + = i p dBN ) ( F = 10 LgN F = 10 Lg ( ( S ) i N S ) o N

第2章高频电路基础《高频电子线路》关于噪声系数，有以下几点需要说明： (1) (1) (1) 由于噪声功率是与带宽BBBB相联系的，为了不使噪声系数依赖于 (1) 指定的频宽，因此国际上式(2-6(2-6(2-6(2-61111))))定义中的噪声功率是指单位频带内的噪声功率，即是指输出、输入噪声功率谱密度。此时的噪声系数将随指定的工作频率不同而不同，即表示点频的噪声系数。 (2-60) (2) (2) (2) (2-60) (2) 由式(2-60) (2-60)可以看出，输入、输出信号功率是成比例变化的，即噪声系数与输入信号大小无关，但却与输入噪声功率NiNiNiNi有关，因此，为了明确，在噪声系数的定义中，规定输入噪声功率NiNiNiNi为信号源内阻RsRsRsRs的热噪声最大输出功率（由前可知为kTBkTBkTBkTB），并规定温度为290K290K290K290K。

第2章高频电路基础《高频电子线路》 (3) (3) (3) (3) 在噪声系数的定义中，没有对网络的匹配情况提出要求，因而是普遍适用的。实际上输出端的阻抗是否匹配并不影响噪声系数的大小。因此噪声系数可以表示为输出端开路时两均方电压之比或输出端短路时两均方电流之比，即 = F UN 2 no U 2 nio IN 2 no I 2 nio = F (4) (4) (4) (4) 上述噪声系数的定义只适用于线性或准线性电路。对于非线性电路，由于信号与噪声、噪声与噪声的相互作用，使输出端信噪比更加恶化，上述的定义不适用，计算也更复杂。

《高频电子线路》第2章高频电路基础二、噪声系数的计算二、噪声系数的计算二、噪声系数的计算二、噪声系数的计算 1111．额定功率法额定功率, , , , 又称资用功率或可用功率, , , , 是指信号源所能输出的最大功率, , , , 它是一个度量信号源容量大小的参数, , , , 是信号源的一个属性, , , , 它只取决于信号源本身的参数————————内阻和电动势, , , , 与输入电阻和负载无关, , , , 如图 2-32-32-32-33333 所示。 (a) 图 2-32-32-32-33333 信号源的额定功率 (a) (a) 电压源; ; ; ; （bbbb）电流源 (a)

第2章高频电路基础《高频电子线路》上图(a)(a)(a)(a)和(b)(b)(b)(b)的额定输出功率分别为：其中UUUUssss和IIIIssss分别是电压源的电压有效值和电流源的电流有效值 UP 2 S R 4 S 1 4 P sm = = sm RI 2 SS 额定功率增益KKKKPmPmPmPm是指四端网络的输出额定功率PPPPsmosmosmosmo和输入额定功率PPPPsmi smi之比, , , , 即 smi smi PK = smo Pm P smi 显然额定功率增益KKKKPmPmPmPm不一定是网络的实际功率增益，只有在输出和输入都匹配时，这两个功率才相等。

第2章高频电路基础《高频电子线路》根据噪声系数的定义, , , , 分子和分母都是同一端点上的功率比, , , , 因此将实际功率改为额定功率, , , , 并不改变噪声系数的定义, , , , 则 N F = = P smi N mi P smo N mo N mo NK mi pm 因为NNNNmimimimi= = = = kTBkTBkTBkTB, , , , NNNNmomomomo= = = = KKKKppppmmmmNNNNmimimimi+ + + + NNNNmmmm n, n, n, n, , , , , 所以 N F = N mo K kTB pm 1 = + N mn K kTB pm PPPPsmismismismi和PPPPsmosmosmosmo分别为输入和输出的信号额定功率; ; ; ; NNNNmimimimi和NNNNmomomomo分别为输入和输出的噪声额定功率; ; ; ; NNNNmnmnmnmn为网络内部的最大输出噪声功率。也可以等效到输入端, , , , 有

第2章高频电路基础 NN moi F = kTB 《高频电子线路》式中：NNNNmoimoimoimoi====NNNNmomomomo////KKKKPmPmPmPm是网络额定输出噪声功率等效到输入端的数值。对于无源四端网络（如图2-32-32-32-34444),),),),由于在输出匹配时，输出的额定噪声功率为kTBkTBkTBkTB，因此上式变为： PL smi == P smo 1 K pm N F = 其中LLLL为网络的衰减倍数。

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