MXA EXA噪声系数测试步骤

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噪声系数的测量方法

噪声系数的测量方法

噪声系数的测量方法噪声系数是指放大器输入信号与输出信号之间的信噪比的比值。

在电子系统中,噪声系数是衡量放大器噪声性能的重要指标。

下面将介绍几种常用的测量噪声系数的方法。

1.级联噪声法:级联噪声法是最常用的测量噪声系数的方法之一、它利用级联放大器的总噪声系数计算出前面的放大器的噪声系数。

具体的步骤如下:a.在待测放大器之前设置一个已知的参考放大器,并测量此参考放大器的噪声系数。

b.将待测放大器与参考放大器级联,并测量级联放大器的总输入输出电压和噪声功率。

c.利用总放大器的输入输出电压和已知的参考放大器的噪声系数计算出内嵌放大器的噪声系数。

2.可变增益噪声法:可变增益噪声法是另一种测量噪声系数的常用方法。

它通过调整放大器的增益,使其与一个已知参考噪声源声压相等,从而测量出待测放大器的噪声系数。

具体的步骤如下:a.在待测放大器的输入端接入一个参考噪声源,并调整其声压使其与待测放大器的输出噪声相等。

b.测量参考噪声源的声压和待测放大器的输入输出电压。

c.利用已知的参考噪声源的噪声功率和声压计算出待测放大器的噪声功率和噪声系数。

3.热噪声法:热噪声法是一种常用的测量噪声系数的方法,特别适用于宽频带和高频段的放大器。

热噪声法利用了热噪声在环境温度下的特性,通过直接测量输出噪声电压和环境温度来计算噪声系数。

具体的步骤如下:a.测量放大器的输出噪声电压并记录。

b.测量环境温度并记录。

c.利用热噪声公式计算出放大器的噪声功率。

d.利用输入信号和已知的电阻值计算出放大器的输入信号功率。

e.利用已知的输入信号功率和噪声功率计算出放大器的噪声系数。

除了上述传统的测量方法之外,还有一些新的测量噪声系数的方法正在不断涌现,如矢量分析器法、差分噪声法、噪声大师法等。

这些方法在特定的应用场景下有着更高的测量精度和更广的测量范围。

总结起来,测量噪声系数的常用方法有级联噪声法、可变增益噪声法、热噪声法等。

根据不同的应用场景和要求,选择合适的方法来测量噪声系数,有助于评估放大器的噪声性能,进而提高信号传输的质量。

频谱仪测噪声系数测试方法

频谱仪测噪声系数测试方法

频谱仪测噪声系数测试方法
频谱仪测噪声系数是一种可以衡量电器设备噪声水平的测试方法。

噪声系数通常用于衡量信号电路中信号与噪声的比值。

如下是频谱仪测噪声系数的测试方法。

1. 计算输入功率与输出功率之比
首先,在测试过程中,必须确定测试电路的输入功率和输出功率。

输入功率和输出功率之比是计算噪声系数的关键。

在某些情况下,输入功率与输出功率可能需要进行校准。

2. 连接频谱仪
将频谱仪连接到测试电路的输入和输出端口。

确保测试电路的噪声源已关闭,并且频谱仪已正确配置和校准。

3. 设置频谱仪
根据测试电路的特定需要,设置频谱仪的参数。

这包括频率跨度、频率分辨率、RBW(分辨带宽)和VBW(视频带宽)等参数。

4. 测量输出功率噪声
在没有输入信号的情况下,测量测试电路的输出噪声功率。

在某些情
况下,需要在输出端口使用负载以测量噪声功率。

5. 注入输入电信号
在测试电路的输入端注入一个准确的电信号,并测量频谱仪的输出。

将输出功率与测量输出噪声功率的结果进行比较,可以计算出噪声系数。

6. 计算噪声系数
通过将输出功率与测量输出噪声功率之比除以输入功率与输出功率之比,可以计算出噪声系数。

通常,噪声系数表示为dB。

在完成测试后,可以对测试结果进行数据分析和报告编制。

这样,测试人员可以将测试结果以可读的形式呈现给客户或其他利益相关者。

噪声系数的原理和测试方法

噪声系数的原理和测试方法

噪声系数测试方法针对手机等接收机整机噪声系数测试问题,该文章提出两种简单实用的方法,并分别讨论其优缺点,一种方法是用单独频谱仪进行测试,精度较低;另一种方法是借助噪声测试仪的噪声源来测试,利用冷热负载测试噪声系数的原理,能够得到比较精确的测量结果。

图1是MAXIM公司TD-SCDMA手机射频单元参考设计的接收电路,该通道电压增益大于100dB,与基带单元接口为模拟I/Q信号,我们需要测量该通道的噪声系数。

采用现有的噪声测试仪表是HP8970B,该仪表所能测量的最低频率为10MHz,而TD-SCDMA基带I/Q信号最高有用频率成份为640KHz,显然该仪表不能满足我们的测量需求。

下面我们将介绍两种测试方案,并讨论其测试精度,最后给出实际测试数据以做对比。

图1:MAXIM公司TD-SCDMA手机射频接收电路。

利用频谱仪直接测试利用频谱仪直接测量噪声系数的仪器连接如图2所示,其中点频信号源用于整个通道增益的校准,衰减器有两个作用,一是起到改善前端匹配的作用;二是做通道增益校准使用,因接收机增益往往很高,大于100dB,而一些信号源不能输出非常弱的信号,配合该衰减器即能完成该功能。

测量步骤一:先利用信号源产生一个点频信号(一般我们感兴趣的是接收机小信号时的噪声系数,故此时点频信号电平应接近灵敏度电平),频点与本振信号错开一点,这样在基带I/Q端口可以得到一个点频信号,调节接收机通道增益使I/Q端点频信号幅度适中,测量接收机输入与输出端的点频信号大小可以求得这时的通道增益,记为G。

测量步骤二:接步骤一,关闭信号源,保持接收机所有设置不变,用频谱仪测量I/Q端口在刚才点频频点处的噪声功率谱密度,I端口记为Pncdensity(dBm/Hz), Q端口记为Pnsdensity(dBm/Hz),则接收通道噪声系数有下式给出:上式中kb表示波尔兹曼常数,F是噪声系数真值,我们用NF表示噪声系数的对数值,NF=10lg(F), G表示整个通道增益,T1为当前热力学温度,T0等于290K。

噪声系数测量方法

噪声系数测量方法

噪声系数测量的三种方法摘要:本文介绍了测量噪声系数的三种方法:增益法、Y系数法和噪声系数测试仪法。

这三种方法的比较以表格的形式给出。

前言在无线通信系统中,噪声系数(NF)或者相对应的噪声因数(F)定义了噪声性能和对接收机灵敏度的贡献。

本篇应用笔记详细阐述这个重要的参数及其不同的测量方法。

噪声指数和噪声系数噪声系数(NF)有时也指噪声因数(F)。

两者简单的关系为:NF = 10 * log10 (F)定义噪声系数(噪声因数)包含了射频系统噪声性能的重要信息,标准的定义为:式1从这个定义可以推导出很多常用的噪声系数(噪声因数)公式。

下表为典型的射频系统噪声系数:Category MAXIMProductsNoise Figure*Applications Operating Frequency System GainLNA MAX2640Cellular, ISM400MHz ~ 1500MHzLNA MAX2645HG: WLL~ HG: LG: WLL~ LG:Mixer MAX2684LMDS, WLL~ 1dBMixer MAX998212dB Cellular, GSM825MHz ~ 915MHzReceiverSystemMAX2700~ 19dB PCS, WLL~ < 80dB* HG = 高增益模式,LG = 低增益模式噪声系数的测量方法随应用的不同而不同。

从上表可看出,一些应用具有高增益和低噪声系数(低噪声放大器(LNA)在高增益模式下),一些则具有低增益和高噪声系数(混频器和LNA在低增益模式下),一些则具有非常高的增益和宽范围的噪声系数(接收机系统)。

因此测量方法必须仔细选择。

本文中将讨论噪声系数测试仪法和其他两个方法:增益法和Y系数法。

使用噪声系数测试仪噪声系数测试/分析仪在图1种给出。

图1.噪声系数测试仪,如Agilent的N8973A噪声系数分析仪,产生28VDC脉冲信号驱动噪声源(HP346A/B),该噪声源产生噪声驱动待测器件(DUT)。

噪声系数测量的三种方法

噪声系数测量的三种方法

噪声系数测量的三种方法噪声系数是指在电子设备或电路中测量的信号质量衰减与理想条件下信号质量衰减之间的比值。

噪声系数越低,表示设备或电路产生的噪声越少,信号质量损失越小。

噪声系数的测量对于评估设备性能和优化电路设计至关重要。

下面介绍三种常用的测量噪声系数的方法。

1. 热噪声法(Hot Noise)热噪声法是一种直接测量噪声系数的方法,常用于微波器件和射频(RF)电路的噪声性能测量。

该方法的基本原理是通过在待测器件或电路输入端引入一个加热元件,使其在高温状态下工作,将加热元件所产生的热噪声和待测器件的输出噪声进行对比测量。

具体步骤如下:-在待测器件或电路的输入端插入一个短截线,将其与噪声发生器连接。

-在待测器件的输出端接上一个噪声功率测量装置。

-通过调节噪声发生器的输出功率,使得待测器件的输出功率与加热元件产生的热噪声功率相等。

-测量并记录加热元件的功率和待测器件的输出功率。

通过以上步骤可以得到待测器件的热噪声功率和输出功率,从而计算出噪声系数。

2. 对比法(Noise Figure Meter)对比法是一种间接测量噪声系数的方法,适用于比较不同器件或电路的噪声性能。

该方法通过测量两个不同器件或电路的输出噪声功率和输入信号功率的比值,进而计算出噪声系数。

具体步骤如下:-将待测器件和参考器件分别与噪声源相连。

-将两个器件的输出端与噪声功率测量装置相连。

-分别测量并记录待测器件和参考器件的输出噪声功率和输入信号功率。

通过以上步骤可以得到待测器件和参考器件的输出噪声功率和输入信号功率,从而计算出噪声系数。

3. 增益-噪声法(Gain-Noise Method)增益-噪声法是一种常用的测量噪声系数的方法,适用于放大器和无源器件的噪声性能测量。

该方法通过测量待测器件的增益和噪声指标,进而计算出噪声系数。

具体步骤如下:-将待测器件的输入端与信号源相连,输出端与噪声功率测量装置相连。

-测量并记录待测器件的输出噪声功率和输入信号功率。

噪声系数测量方法

噪声系数测量方法

噪声系数测量方法
噪声系数是衡量信号与噪声之间的关系的一个重要参数,对于电子设
备的设计和性能评估非常关键。

测量噪声系数的方法有很多种,下面将介
绍几种常用的测量方法。

1.前后噪声对比法:
这是一种最常见的测量噪声系数的方法。

该方法基于一个简单的原理:在测量系统的输入端加上一个噪声发生器,将测量系统的输出与加入噪声
的输入进行对比。

根据对比结果可以计算出噪声系数。

2.两温度法:
该方法基于系统的噪声和两个不同温度的噪声源之间的关系。

首先将
测量系统连接到一个标准噪声源,将噪声标准化到一个已知的温度(通常
为290K),得到一个已知噪声源的噪声系数。

然后将测量系统连接到一
个更热的噪声源(比如一个高温电阻器),再次测量噪声系数。

最终可以
通过这两个噪声系数的比值计算出测量系统的噪声系数。

3.热噪声法:
4.经验法:
这是一种基于经验公式或计算模型来估计噪声系数的方法。

该方法适
用于对于特定类型的电子设备,已经有了较为准确的计算模型,可以通过
模型计算出噪声系数。

需要注意的是,不同的测量方法适用于不同的噪声特性和测量对象。

在进行噪声系数测量时需要考虑设备的工作频率范围、输入输出阻抗匹配
等因素,并选择适当的测量方法。

同时,测量误差也是不可避免的,因此需要在测量过程中采取一些校准和补偿措施来提高测量精度。

噪声系数测量方法

噪声系数测量方法

噪声系数测量方法噪音系数(Noise Coefficient)是衡量噪声传输性能的一个参数,通常用来评估信号与噪声之间的比例。

在通信系统中,噪音系数是评估系统噪声引入程度的重要指标,一般用于评估接收端信噪比的好坏。

噪音系数的测量方法可以分为两类:直接测量法和间接测量法。

一、直接测量法1.热噪声法:该方法利用热噪声的大小与电阻的关系进行测量。

通过将输入电阻与输出电阻相等的简单电路(如电阻、电容、电容-电阻等组合)与待测系统串联,测量电路两端的噪声电压和电流。

根据热噪声计算公式和电路参数计算噪音系数。

2.互相关法:该方法利用信号与噪声的互相关进行测量。

首先,将一个固定频率的标准信号与待测噪声信号输入待测系统,通过互相关算法计算噪声信号与标准信号的相关系数。

根据相关系数与输入和输出信号的功率计算噪音系数。

3.声音法:该方法利用声音在传输过程中受到噪声的影响程度进行测量。

通过将声音传输系统与一个已知信号源相连,测量信号源与被测系统产生的声音之间的功率比值以及噪声功率,根据声音传输系统的增益和噪声功率计算噪音系数。

二、间接测量法1.带宽测量法:该方法利用系统的信号带宽和噪声带宽来计算噪音系数。

首先,通过测量信号源输入系统后输出的信号功率,再通过测量信号源在系统中的发射功率,以及测量系统的噪声功率和噪声带宽,计算系统的噪音系数。

2.信噪比测量法:该方法利用信号与噪声的信噪比进行测量。

首先,将待测系统与一个已知信号源相连,测量输入信号与输出信号的功率比值;然后,测量系统的噪声功率。

根据信号功率比值和噪声功率计算噪音系数。

3.互信息测量法:该方法利用信号与噪声之间的互信息进行测量。

通过测量输入信号和输出信号的互信息,以及测量系统的噪声功率,计算噪音系数。

以上是常用的噪音系数测量方法,每种方法都有其适用的场景和测量条件,在具体应用中需要根据实际情况选择合适的方法。

噪声测试程序

噪声测试程序

噪声测试程序
一、测试前检查
1.检查系统是否完成,各末端设备是否安装妥当。

2.量度位置是否足够距离空间。

3.室外环境有否下雨,大霜等影响测试结果因素。

4.室外风速会否过高影响测试结果(如风速过大,则需准备挡风格等措施后再作量度)。

二、测试方法
(一)设备对室外环境噪音量度
1.先于设备噪音源距离一米量度及记录噪音值,此噪音只用于比较背景噪音。

2.根据当地环保局要求,对认为受影响的地方以噪音源起计表垂直距离至影响住户/租户窗边外一米作出量度并记录。

(二)室内设备噪音对室外量度
1.于建筑红线一米处对室内设备噪音出口位置作出量度并记录。

2.于设备开启前于建筑红线一米处量度环境噪声并记录。

(三)室内系统噪音对室内环境量度
1.于系统开启前先对室内环境进行背景音量度。

2.开启系统并于需量度噪音的房间位置作出量度。

3.对于风机、风柜对室内的噪音影响量度,噪音表需置于最靠近设备之送/回风口作出量度,并记录。

噪声系数的原理和测试方法

噪声系数的原理和测试方法

噪声系数的原理和测试方法噪声系数是指在信号传输或电路中,输入信号与输出信号之间的噪声功率比值。

在电子设备中,噪声是不可避免的,它会对信号质量和信息传输造成影响。

因此,通过衡量噪声系数可以评估电路或系统的噪声性能。

噪声系数与信噪比有密切关系,信噪比是信号与噪声功率之比。

噪声系数定义为系统输出信号的信噪比与输入信号的信噪比之比。

假设输入信噪比为SNR_in,输出信噪比为SNR_out,则噪声系数可以表示为:Noise Figure (NF) = 10 * log10 (SNR_out / SNR_in)一般来说,噪声系数越小越好,因为这意味着系统的噪声影响较小。

典型的噪声系数为1-10dB。

噪声系数测试方法:1.Y-法:该方法使用噪声源和两个输入阻抗相等的负载,在输入和输出之间测量电压和电流。

通过测量不同频率下输入和输出的电压和电流,可以计算噪声系数。

2.T-法:该方法使用一根传输线来连接两个负载。

在输入和输出之间测量噪声功率和信号功率,并通过计算噪声系数来评估系统的噪声性能。

3.电压比法:该方法使用两个电压噪声源,一个连接到输入端口,一个连接到输出端口。

通过测量输入和输出的电压噪声,并通过计算得出噪声系数。

4.天线法:该方法主要用于无线通信系统中。

通过将接收天线与信号源连接,测量天线输出端口的噪声功率和信号功率,并计算噪声系数。

无论使用哪种测试方法,都需要确保测试环境尽可能减少外界噪声的干扰,并使用高精度的测试仪器进行测量。

在实际应用中,噪声系数的测试常常是对整个系统的测量。

在设计电路或系统时,可以选择低噪声元件、减少电路增益以降低噪声等措施来改善系统的噪声性能。

总之,噪声系数是衡量电路或系统噪声性能的重要参数。

通过使用合适的测试方法,可以准确测量和评估系统的噪声系数,进而进行噪声优化和性能改进。

噪音测试标准操作规程最新

噪音测试标准操作规程最新

噪音测试标准操作规程最新噪音测试标准操作规程最新1. 引言噪音测试是评估和控制噪音的一种重要方法。

为确保测试结果正确、可靠,避免误差和不准确的情况出现,制定本标准操作规程,规范噪音测试的操作流程和注意事项。

2. 适用范围本操作规程适用于所有需要进行噪音测试的场合和项目。

3. 设备准备3.1. 噪音测试仪器:确保所使用的噪音测试仪器能够满足测试要求,并经过校准。

3.2. 传感器和附件:根据测试的具体要求选择合适的传感器和附件,并保持其清洁和完好。

3.3. 动力供应:确保噪音测试仪器的电池电量充足,或者使用外部电源稳定供电。

3.4. 记录设备:准备好记录数据的设备,如电脑、笔记本和记录本等。

4. 测试操作4.1. 确定测试点:根据测试的目的和要求,在测试场所选择适当的位置设置测试点。

4.2. 设置测试仪器:按照噪音测试仪器的说明书和操作规程,进行仪器的设置和校准。

4.3. 进行背景噪音测试:在开始测试之前,进行背景噪音测试,记录下测试点的背景噪音水平。

4.4. 测试程序:按照测试计划进行测试,包括测量不同频率、不同测点和不同时间段的噪音水平。

4.5. 数据记录:使用记录设备记录测试数据,并标注测试点、日期、时间等相关信息。

4.6. 数据分析:对测试数据进行分析和处理,计算出平均噪音水平和峰值噪音水平等指标。

4.7. 数据报告:根据测试结果,编制噪音测试报告,包括测试数据和分析结果。

5. 注意事项5.1. 避免测试仪器与其他电子设备的干扰,保证测试的准确性。

5.2. 测试人员应穿着适当的个人防护装备,保护自身安全。

5.3. 在测试过程中,注意周围环境的影响,如风速、温度和湿度等因素。

5.4. 在测试过程中,避免突发的杂音或干扰因素,导致测试结果不准确。

5.5. 在测试结束后,及时清理和整理测试设备,确保其完好和安全。

6. 更新和修订本标准操作规程将根据需要进行定期的更新和修订,以确保其与最新的噪音测试技术和标准保持一致。

噪声系数测量--三种方法

噪声系数测量--三种方法

‎‎噪声‎系数测量的‎三种方法‎摘要:本文‎介绍了测量‎噪声系数的‎三种方法:‎增益法、Y‎系数法和噪‎声系数测试‎仪法。

这三‎种方法的比‎较以表格的‎形式给出。

‎在‎无线通信系‎统中,噪声‎系数(NF‎)或者相对‎应的噪声因‎数(F)定‎义了噪声性‎能和对接收‎机灵敏度的‎贡献。

本篇‎应用笔记详‎细阐述这个‎重要的参数‎及其不同的‎测量方法。

‎噪声指‎数和噪声系‎数噪声系‎数(NF)‎有时也指噪‎声因数(F‎)。

两者简‎单的关系为‎:NF‎= 10‎* lo‎g10 (‎F)定义‎噪声系数‎(噪声因数‎)包含了射‎频系统噪声‎性能的重要‎信息,标准‎的定义为:‎‎从这个定义‎可以推导出‎很多常用的‎噪声系数(‎噪声因数)‎公式。

‎下表为典型‎的射频系统‎噪声系数:‎Cat‎e gory‎MAXI‎M Pro‎d ucts‎Nois‎e Fig‎u re* ‎A ppli‎c atio‎n s Op‎e rati‎n g Fr‎e quen‎c y Sy‎s tem ‎G ain‎L NA M‎A X264‎00.9‎d B Ce‎l lula‎r, IS‎M400‎M Hz ~‎1500‎M Hz 1‎5.1dB‎LNA ‎M AX26‎45 HG‎: 2.3‎d B WL‎L 3.4‎G Hz ~‎3.8G‎H z HG‎: 14.‎4dB ‎LG: ‎15.5d‎B WLL‎ 3.4G‎H z ~ ‎3.8GH‎z LG:‎-9.7‎d BMi‎x er M‎A X268‎413.‎6dB L‎M DS, ‎W LL 3‎.4GHz‎~ 3.‎8GHz ‎1dBM‎i xer ‎M AX99‎82 12‎d B Ce‎l lula‎r, GS‎M825‎M Hz ~‎915M‎H z 2.‎0dBR‎e ceiv‎e r Sy‎s tem ‎M AX27‎00 3.‎5dB ~‎19dB‎PCS,‎WLL ‎1.8GH‎z ~ 2‎.5GHz‎< 80‎d B*‎HG =‎高增益模‎式,LG ‎=低增益‎模式噪‎声系数的测‎量方法随应‎用的不同而‎不同。

噪音系数测量

噪音系数测量

Technical data is subject to change. Copyright@2004 AgilentFundamentalnoise conceptsHow do wemakemeasurements?What DUTscan wemeasure?What influencesthe measurementuncertainty?What is Noise Figure ?NoiseOutNoise inMeasurement bandwidth=25MHza) C/N at amplifier input b) C/N at amplifier outputNinNoutGa RsTwo examples of Noise FigureExample 1: In a receiver, the LNA is connected to an antenna which points to earth’s atmosphere (290K) and the LNA has 3dB NF and 10dB gain. Noise power at LNA output is: -174+10+3=-161dBm/Hz Example 2: In a transmitter the modulator noise floor is -140dBm/Hz. The modulator output is amplifier by a linear amp with 3dB NF and 10dB gain. Noise power at amplifier output is: -140+10+3=-127dBm/Hz-140dBm corresponds to a noise source with a temperature 700 million K, i.e. DUT input is not Standard Temperature and Example 2 is wrongJust to emphasize this point, noise figure only represents the noise added to the input noise referred to the DUT output when the noise into the device is thermal noise at the standard temperature. So the first example here is correct. In the second example, the noise going into the device is much higher and therefore the noise figure of the amplifier cannot be added to the noise out of the DUT from the modulator. In reality if the noise of the amplifier is only 3dB then it will add practically no noise to that generated by the modulator.11An Alternative Way to Describe Noise Figure: Effective Input Noise TemperatureNinNout = Na + kTB GaRsOutput PowerGa , NaSlope=kBGac isti ter c arais NoC ree eFhNa -Te Te Source Temperature (K)Let’s now plot the output noise power as a function of the temperature of the noise source. In the equation for Nout I have substituted Nin for kTB where T now varies from absolute zero upwards. It’s a linear curve as we are dealing with very low power levels so all devices are operating in their linear regions. Actually the line is a very standard ‘y=mx+C’. M is the gradient in this case kBGa and c is the point at which the curve intersects the y axis. C is equal to Na. What you can say at T=0 is that no power at the device output comes from the noise source. All the output power at this point is generated within the DUT. This gives us another figure of merit for describing the noise performance of active devices. If you look at the graph I have drawn the characteristic of a noise free device. If you transpose the added noise Na through this line on to the x axis you arrive at Te, the effective input noise temperature. When you multiply Te by the gain bandwidth product of the device you get the amount of noise added. It’s a useful figure of merit because it is independent of the device gain (unlike Na).12Effective Noise Temperature relation to NFNa + kToBG F= kToBG = Therefore Te = (F-1) . To Na Assume Na = 0 Ts Te kGBTe + kGBTo kBGTo = Te + To ToTsGain GGain GWhat is Te if the NF is 3dB?13Te or NF: which should I use?•Use either - they are completely interchangeable •typically NF for terrestrial and Te for space •NF referenced to 290K - not appropriate in space •If Te used in terrestrial systems and the temperatures can be large (10dB=2610K) •Te is easier to characterize graphically14Friis Cascade FormulaGa1Ga2F1 F2-1 Ga1F2Σ FN+1 = Σ Fn + Fn+1 - 1 ΣGNF12 = F1 +Where Σ Fn is cumulative NF up to nth stage and Σ FN+1 is cumulative NF up to (n+1)th stageNoise figure can be used for much more than just characterizing a single stage. If you know the noise figure and gain of each stage you can calculate the noise figure of a cascade of devices. This equation is known as the cascade formula or Friis formula. F12 is the noise figure of the 2 stage system. G1 is the gain of the first stage, F1 is the NF of the first stage and F2 is the NF of the second stage. The formula clearly shows why you must put your best noise figure devices at the front of the chain. Also the higher the gain of the first stage, the less the noise figure contribution from subsequent stages.15Receiver Modelling using Excelstage 1 stage 2 stage 3 stage 4 TOTAL NF AMP1 2.00 14.00 2.00 14.00 AMP1 2.00 9.00 AMP2 4.00 16.00 2.00 9.00 AMP2 4.00 16.00 2.16 30.00 AMP3 5.00 20.00 2.49 25.00 AMP3 5.00 20.00 2.17 50.00 AMP4 10.00 30.00 2.51 45.00 AMP4 10.00 30.00 2.171NF gain cummulative NF cummulative gain1 22 3 4NF gain cummulative NF cummulative gainstage 1stage 2stage 3stage 4TOTAL NF 2.51NF gain cummulative NF cummulative gainAMP1 4.00 16.00 4.00 16.00 LOSS1 4.00 -4.00 4.00 -4.00AMP2 2.00 14.00 4.03 30.00 AMP1 2.00 14.00 6.00 10.00AMP3 5.00 20.00 4.03 50.00 AMP2 4.00 16.00 6.16 26.00AMP4 10.00 30.00 4.03NF gain cummulative NF cummulative gainAMP3 5.00 20.00 6.1710*LOG((10^(F22/10))+(10^(G20/10)-1)/10^(F23/10))Here is an example of how useful the cascade formula is in the estimation of receiver sensitivity. I’ve used EXCEL to illustrate the example as EXCEL is a very simple and powerful way of performing linear calculations. Both examples have four system components. In the first one I have my low noise amplifier at the front followed by a linear gain block followed by 2 further gain stages. My best noise figure device is placed first as it will dominate the noise figure performance of the system. You can see that the overall noise figure performance is little more than the noise figure of the first stage. The second example is identical, except for the fact that the LNA has lower gain. This mean that the noise contribution of the following stages is more noticeable. The point to make here is that the noise figure of a device is important - but so is its gain. In the third one I have swapped the first two amplifiers around and you can see the difference his has made to the overall noise figure - although the cumulative gain is the same the noise figure is dominated by the first - and now poorer - noise figure performance. The last example is similar to the very fist one except that now4 dB of loss have been introduced. This is common in receiver systems and could represent the cabling between an antenna and the LNA or a front end duplexer. The noise figure of a passive lossy device is equal to its loss. Overall you just add front end losses to the system noise figure to get the overall noise figure The noise figure of a passive device can be seen to be same the magnitude of the insertion gain. For example, a 6dB attenuator will have a noise figure of +6dB, but an insertion gain of -6dB. This can also be seen from standard calculation as well. As an example : if Noise Factor = N out / Gain x N in, and if Noise_out = Noise_in for this case, and Gain = 1/4 then Noise Factor is 4 and the noise figure is the log of this at + 6dB I’ve shown the cascade equation in slightly modified form. This is what you would type into excel. Fn is the cumulative noise figure up to the nth stage and sigma Ga1 is the cumlative gain.16Why do we measure Noise Figure? Example...Transmitter: ERP Path Losses Rx Ant. Gain Power to Rx Receiver: Noise Floor@290K Noise in 100 MHz BW Receiver NF Rx Sensitivity -174 dBm/Hz +80 dB +5 dB -89 dBm + 55 dBm -200 dB 60 dB -85 dBmERP = +55 dBmPatC/N= 4 dB:sses h Lo200dBChoices to increase Margin by 3dB 1. Double transmitter power 2. Increase gain of antennas by 3dB 3. Lower the receiver noise figure by 3dBReceiver NF: 5dB Bandwidth: 100MHz Antenna Gain: +60dBPower to Antenna: +40dBm Frequency: 12GHz Antenna Gain: +15dBHere is an example of why we need to know the noise figure of a device. In this example, we have a satellite that transmits with an effective radiated power of +55dBm, and is transmitted through a path loss, of +200dB, to a receive antenna with gain of 60dB. The signal power to the receiver is -85dBm. The receiver sensitivity is calculated here using kTB is at -174dBm /Hz and the noise power in a 100 MHz bandwidth you add 80dB. The noise figure of the complete receiver is +5dB. So the receiver noise floor is at -89dBm. S we currently have a 4dB carrier to noise ratio in our 100MHz channel. If we wanted to double the link margin to get improved receiver reliability, then we could double the transmitter power. This would cost millions of dollars in terms of increased payload and /or higher rated, more expensive components and more challenging engineering issues. Another way is to increase the gain of the receiver. This would cost millions in terms of size and mechanical engineering, and the debates over local environmental issues and planning permissions. While lowering the Noise Figure of the front end would be a fraction of this, and is the more attractive economically. Noise figure is a $$$ figure.17What Noise Figure is Not…•Not a figure of merit for different modulation techniques use BER instead •Not a quality factor for one port networks e.g. synthesizers, power supplies •Not a useful quality factor for high power stages use transmitter testerWe have discussed what noise figure is. It is maybe usefully to briefly describe what noise figure is not. It does not give any indication of the efficiency of the modulation scheme chosen. In digital receivers this is done by BER. BER and noise figure have a nonlinear relationship where as you gradually decrease the signal to noise ratio you will suddenly see a rise in BER as 1’s and 0’s become confused. Noise figure is a two port figure of merit. It does not describe one port networks such as terminations or oscillators. Oscillators do generate noise and will affect the sensitivity of receivers but noise figure is not a means of measuring oscillator quality. Here phase noise measurements would be more appropriate. High power stages imply nonlinearity and noise figure is a function of strictly linear systems. Also high power stages implies high levels of input noise, so the added noise of the of the high power stage is likely to be very small - remember noise figure is defined where the input power has an effective temperature of 290K.18Summary of Noise Fundamentals•The Origins of Noise •Signal to Noise ratio •Definition of Noise Figure •Effective Noise Temperature •Friis Cascade Formula •Using Excel in Rx modeling •System Sensitivity Calculation19How do we make measurements?Fundamental noise conceptsHow do we make measurements?What DUTs can we measure?What influences the measurement uncertainty?Now that we have seen the basic concepts of noise, let’ now look at how we make those measurements.20Nout = Na + kTBGaGa , NaRsNout = Nh or Nc RsXXX YYY ZZZ AAABBBCCC......ENR dBFrequency Excess Noise Ratio, ENR (dB) = 10 Log 10( T h -290)290Fundamentalnoise conceptsHow do wemakemeasurements?What DUTscan wemeasure?What influencesthe measurementuncertainty?Fundamentalnoise conceptsHow do wemakemeasurements?What DUTscan wemeasure?What influencesthe measurementuncertainty?ResultsN8970 Series Noise Figure Analyzers•Fast, accurate and repeatable noise figure measurements up to 26.5 GHz (higher frequency also possible)•Simultaneous noise figure and gain measurements.•Compact and portablePSA Series Spectrum Analyzers •Industry’s highest performance spectrum analyer•Now with Noise Figure personality.Noise Sources•Up to 26.5 GHz and 15dB ENR •Calibration data is automatically down-loaded from the SNS series sources to noise figure analyzer.Technical data is subject to change. Copyright@2004 Agilent。

噪声测试实验步骤

噪声测试实验步骤

噪声测试实验步骤噪声测试实验步骤1、确定所依据的标准文件1)国标、以及国际性标准。

2)客户的要求。

噪声测试实验步骤2、明确测量环境1)自由声场------全消声室2)半自由声场------半消声室噪声测试实验步骤3、选择所要使用的测量仪器1)根据标准要求来选择。

2)根据测量仪器本身的性质(不同量程、不同测试环境,自由场/压力场)来选择。

3)对所选的测量仪器进行检查(校准有效期、或用声校准器现场校准),以确保测量数据受控、可靠。

噪声测试实验步骤4、准备测量1)根据被测样品及测试所依据的标准文件摆放被测样品,安装测试传声器。

2)记录试验条件(试验时间、试验地点、试验环境、环境温湿度、标准依据、被测件工作状态、传声器安装位置、测试人员等)。

3)在测试开始前,测量试验环境的本底噪声,并做记录。

噪声测试实验步骤5、测试依据标准或测试需求进行测试仪器的设置,并进行测试。

噪声测试实验步骤6、数据记录按照测试标准要求及测试需求记录原始记录,需要进行数据处理的试验,在记录原始记录时一定要把所有原始实测数据记录下来,不可只记录二次处理后的数据,不记录最原始数据。

噪声测试实验步骤7、数据处理需进行原始数据处理的试验,在原始数据记录完后按照所依据标准进行数据处理,并将处理过程一并体现在原始记录中。

噪声测试实验步骤8、试验结束试验结束后,对噪声测量系统进行二次校准确认,以确保测试数据准确可靠。

噪声测试实验步骤9、常见问题对一类样品的测试,要确保测试条件的一致性和可复现性。

包括:1)测试仪器的一致性2)测试仪器设置的一致性3)测试环境的一致性4)测试位置的一致性5)被测样品工作状态的一致性。

噪音测试操作指引

噪音测试操作指引

噪音测试操作指引为了确保工作环境的安全和员工的健康,噪音测试是必不可少的一项措施。

本文将提供一份噪音测试操作指引,以帮助您进行有效和准确的测试。

1.准备测试设备首先,您需要准备一些专业的噪音测试设备,包括噪音计、声级计或噪声测量仪。

确保这些设备是最新的,并已校准并符合相关的标准和要求。

2.确定测试范围在进行噪音测试之前,需要确定测试的范围。

这可能包括工作区域、机器设备、生产线等。

确保您了解应该测试的区域,并清楚地标记出这些区域。

3.选择测试点在确定测试范围后,选择一个或多个测试点进行测试。

测试点的选择应该代表整个工作区域的典型噪音水平。

确保选择测试点时考虑到可能存在的噪音源。

4.测量噪音水平在每个测试点上,使用噪音测试设备进行噪音测量。

将设备放置在工作区域的适当位置,并确保设备与噪音源之间没有障碍物。

启动设备并记录测量结果。

5.确定测量时间测量噪音水平的时间应该根据需要进行测试的具体情况而定。

通常,应选择在正常生产期间进行测量,以确保测量结果准确地反映了实际的噪音水平。

6.重复测试在每个测试点上进行噪音测试后,可以选择重复测试以确保结果的准确性和一致性。

如果测试结果存在差异,可以对具体的测试点进行进一步的调查和测量。

7.记录和分析结果在进行噪音测试时,确保记录每个测试点的测量结果。

记录噪音水平是非常重要的,因为这有助于评估噪音水平的风险和确定是否需要采取进一步的措施来减少噪音。

8.评估和采取行动根据噪音测试的结果,评估噪音水平对员工健康和安全的潜在影响。

根据评估结果,采取必要的行动来降低噪音水平。

这可能包括改变工作流程、减少噪音源或提供员工个人防护装备等。

9.定期监测噪音测试不是一次性的活动,而是一个持续的过程。

定期监测噪音水平是非常重要的,以确保采取的措施的有效性和持续性。

根据需要,定期进行噪音测试,并记录测量结果。

10.培训和宣传在进行噪音测试之后,对员工进行培训,并提供有关噪音的宣传资料。

噪声系数的计算及测量方法

噪声系数的计算及测量方法

噪声系数的计算及测量方法(一)时间:2012-10-25 14:32:49 来源:作者:噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数,它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声,并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。

许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明.现在,RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC,这些器件的噪声系数因而变得重要起来。

讨论了确定运算放大器噪声系数的适用方法。

我们不仅必须知道运算放大器的电压和电流噪声,而且应当知道确切的电路条件:闭环增益、增益设置电阻值、源电阻、带宽等。

计算ADC的噪声系数则更具挑战性,大家很快就会明白此言不虚。

公式表示为:噪声系数NF=输入端信噪比/输出端信噪比,单位常用“dB”。

该系数并不是越大越好,它的值越大,说明在传输过程中掺入的噪声也就越大,反应了器件或者信道特性的不理想。

在放大器的噪声系数比较低的情况下,通常放大器的噪声系数用噪声温度(T)来表示。

噪声系数与噪声温度的关系为:T=(NF-1)T0 或NF=T/T0+1 其中:T0-绝对温度(290K)噪声系数计算方法研究噪声的目的在于如何减少它对信号的影响。

因此,离开信号谈噪声是无意义的。

从噪声对信号影响的效果看,不在于噪声电平绝对值的大小,而在于信号功率与噪声功率的相对值,即信噪比,记为S/N(信号功率与噪声功率比)。

即便噪声电平绝对值很高,但只要信噪比达到一定要求,噪声影响就可以忽略。

否则即便噪声绝对电平低,由于信号电平更低,即信噪比低于1,则信号仍然会淹没在噪声中而无法辨别。

因此信噪比是描述信号抗噪声质量的一个物理量。

1 噪声系数的定义要描述放大系统的固有噪声的大小,就要用噪声系数,其定义为设Pi为信号源的输入信号功率,Pni为信号源内阻RS产生的噪声功率,Po和Pno 分别为信号和信号源内阻在负载上所产生的输出功率和输出噪声功率,Pna表示线性电路内部附加噪声功率在输出端的输出。

噪音计操作规程

噪音计操作规程

噪音计操作规程
操作步骤:
1、按下电源开关。

2、按下Leve l▲或▼选择合适的档位测量现在的噪音,以不出现“UNDER”或
“OVER”符号为主。

3、要测量以人为感受的噪音量请选用dBA
4、要读取即时的噪音量请选择FAST,如要获得当时的平均值噪音量请选SLOW。

5、如要取得噪音量的最大值可按“MAX”功能键,即可读到最大噪音亮读值。

注意事项:
1、请勿至于高温,潮湿的地方使用。

2、长时间不使用请取出电池,避免电解液漏出损伤本仪表。

3、在室外测量噪音的场合,可在麦克风头装上防风罩,避免麦克风直接被风吹
到而测量到无关系的杂音。

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Keysight MXA/EXA系列 信号分析仪噪声系数测试步骤
----N9020A/N9010A
一、放大器噪声系数测试
前面板示意图
后面板示意图
•后面板连接:SNS系列噪声头,连接后面板SNS噪声源驱动,其余系列噪声头连接 +28V噪声源驱动,如后面板示意图所示。
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一、放大器噪声系数测试
被测件为:Preamplifier, 1-18GHz 测试仪器:MXA 噪声头: 346B
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二、混频器噪声系数测试
4 、设置扫描点数和平均次数,具 体步骤如下: [FREQ Channel] > {Points} > [11]> [Enter] [Meas Setup] > {Average Num On Off}为On > [5] 5 、校准,连接方式如下图,连接 完之后,进行校准,步骤如下: [Meas Setup] > {Calibrate Now} > [Enter]其中校准后显示如右图。
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二、混频器噪声系数测试
6 、连接被测件进行测量。本实 验的被测件为混频器,链接方式 如下图,其中噪声源的输入接仪 表背后的+28V(Pulsห้องสมุดไป่ตู้d)噪声源驱 动。本振为3GHz,7dBm,由信 号源提供,测试结果如右图所示。
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二、混频器噪声系数测试
7、测试结果显示 1) 显示成数据表的形式,操作过 程如下: [View/Display] > {Layout} > {Table} 2) 显示成图的形式,操作过程如 下,图形显示测量结果如下图: [View/Display] > {Layout} > {Graph}
1 、打开噪声系数选件,具体步骤如下: [Mode] > {Noise Figure}
2 、打开参数设置界面,设置相关测试参 数如右图所示。 [Mode Setup] > {DUT Setup}
注:其中设置被测件DUT为放大器,频率模式 (Freq Mode)为扫频,设置RF频率开始为1GHz, 截止频率为9GHz。
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一、放大器噪声系数测试
3、输入与噪声源相对应的频率和超噪 比参数,步骤如下: [Meas Setup] > {ENR} > {Use Meas Table Data for Cal}将其打开; [Meas Setup] > {ENR} > { Meas Table} > {Edit} > 输入频率和超噪比参数。
注:设置DUT为Downconv,Sideband为DSB,Freq Mode为Swept, Freq Context为IF,IF的Start为100MHz,Stop为200 MHz。
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二、混频器噪声系数测试
3、输入与噪声源相对应的频率和超噪 比参数,步骤如下: [Meas Setup] > {ENR} > {Use Meas Table Data for Cal}将其打开 [Meas Setup] > {ENR} > { Meas Table} > {Edit} > 输入频率和超噪比参数。
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二、混频器噪声系数测试
被测件为:Mixer, 2000-4200MHz 测试仪器:MXA 噪声头: 346B
1 、打开噪声系数选件,具体步骤如下: [Mode] > {Noise Figure}
2 、打开参数设置界面,设置相关测试参 数如右图所示。 [Mode Setup] > {DUT Setup}
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一、放大器噪声系数测试
6 、连接被测件进行测量。本实 验的被测件为有源放大器,链接 方式如下图 所示,其中噪声源的 输入接仪表背后的+28V(Pulsed) 噪声源驱动,测试结果如右图:
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一、放大器噪声系数测试
7、测试结果显示 1) 显示成数据表的形式,操作过 程如下: [View/Display] > {Layout} > {Table} 2) 显示成图的形式,操作过程如 下,图形显示测量结果如右图: [View/Display] > {Layout} > {Graph}
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一、放大器噪声系数测试
4 、设置扫描点数和平均次数,具体 步骤如下: [FREQ Channel] > {Points} > [11]> [Enter] ; [Meas Setup] > {Average Num On Off}为On > [5] 5 、校准,连接方式如下图,连接完 之后,进行校准,步骤如下: [Meas Setup] > {Calibrate Now} > [Enter] 其中校准后显示如右图所示 。
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