噪声系数的原理和测试方法
频谱仪测噪声系数测试方法
频谱仪测噪声系数测试方法噪声系数是指在信号传输过程中，信号与噪声的比值，是评估通信系统性能的重要指标之一。
因此，测量噪声系数在通信系统设计和优化中具有重要意义。
本文将介绍一种基于频谱仪的噪声系数测试方法。
一、噪声系数的定义噪声系数是衡量信号传输中信噪比的一种指标，通常用dB表示。
它是指在信号传输过程中，输入端信噪比与输出端信噪比之比，即： Nf = (SNRin / SNRout)dB其中，SNRin是输入信号的信噪比，SNRout是输出信号的信噪比。
噪声系数是一个无单位的数值，它越小，表示信噪比损失越小，系统性能越好。
二、频谱仪测噪声系数的原理频谱仪是一种用于测量信号频谱特性的仪器，它可以将信号分解成频率分量，并显示在频谱图上。
在信号传输过程中，噪声会在各个频率分量上产生，因此通过频谱仪可以直接测量出信号的噪声功率谱密度。
在此基础上，可以计算出输入信噪比和输出信噪比，进而计算出噪声系数。
三、频谱仪测噪声系数的步骤1. 连接设备将频谱仪和被测系统连接，确保信号传输通畅。
频谱仪应该与被测系统在同一电源下，以避免地线干扰。
2. 设置频谱仪参数根据被测系统的信号特性，设置频谱仪的参数。
包括中心频率、带宽、分辨率带宽、平均次数等。
3. 测量被测系统的噪声功率谱密度在频谱仪上选择“功率谱密度”模式，启动测量。
记录下被测系统的噪声功率谱密度。
4. 测量输入信噪比在频谱仪上选择“单次扫描”模式，启动测量。
记录下输入信号的功率和噪声功率谱密度，计算输入信噪比。
5. 测量输出信噪比在频谱仪上选择“单次扫描”模式，启动测量。
记录下输出信号的功率和噪声功率谱密度，计算输出信噪比。
6. 计算噪声系数根据输入信噪比和输出信噪比，计算噪声系数。
公式如下：Nf = (SNRin / SNRout)dB四、注意事项1. 频谱仪的选择应根据被测系统的信号特性和测试需求来确定。
2. 在测量过程中，应注意防止干扰和误差的产生。
如地线干扰、环境噪声等。
噪声系数计算方法分析噪声系数计算方法分析
噪声系数的计算方法摘要：介绍了测量噪声系数的几种典型测量，重点分析了目前实际工程和研究中最常用的噪声系数测量方法—Y系数法，并对测量误差的主要来源进行了分析，阐述了噪声发生器性能和环境温度变化对测量结果的影响。
关键词：噪声系数；测量误差；Y因子MethodsofNoiseFigureMeasuringAbstract：Inthispaper,itintroducedmethodsofnoisefiguremeasuring.Manyemphasesare putonanalyzingY-factormethodwhichisthemostwidely-usednoisefiguremeasu ringmethodnowadaysinpracticalengineeringandstudy.Andanalyzethemainsou rceofmeasurementerror,explaintheeffectsof noisegenerator’sperformance andthechangeofenvironmenttemperatureinmeasurementresults.Keywords:noisefigure;measurementerror;Y-factor1.前言噪声系数测量方法基本上取决于两种输入功率条件下,被测输出功率的测量,实际上是计算两个噪声功率的相对比值。
在怎样改变输入功率方面,人们采用过热负载与冷负载、气体放电噪声源、限温二极管、信号发生器和现今使用的固态噪声源。
测量方法上也有多种,在先进的噪声系数测量仪器出现以前,工程师们就想到了很多简易的噪声系数测量方法,其特点是所需要的设备少,操作简单,但测量精度不高,应用范围比较窄,虽然如此,过去被广泛使用的简易测量方法在今天在部分领域仍然有一定的应用价值。
2噪声系数的典型方法噪声系数是表征线性二端口网络或二端口变换器系统噪声特性的一个重要参数。
天线噪声系数
∑
∞
Ra ( m ) δ ( t − mTs )
数字基带信号s ( t ) 的功率谱密度与随机序列{an }的功率谱特性 Pa ( f )以及发送滤波器的频率特性GT ( f ) 有关.
27
基带信号的频谱特性(3)
特例：实随机序列{an }的各符号互不相关
(
)
gT ( t ) ∼ 发送脉冲波形，t ∈ ⎡0, Ts ⎤ ⎣ ⎦
■
∞ ⎡ ∞ ⎤ E ⎡ s ( t ) ⎤ = E ⎢ ∑ an gT ( t − nTs ) ⎥ = ma ∑ gT ( t − nTs ) ⎣ ⎦ n = −∞ ⎣ n = −∞ ⎦
周期为Ts
■
Rs ( t , t + τ ) = E ⎡ s ( t ) s ( t + τ ) ⎤ ⎣ ⎦
以卫星通信接收机的输入端作为参考点
Te=Ta/L+(1-1/L)Tk+Ter 这里 Ta是天线等效噪温 L是馈线损耗 Tk是馈线环境温度 Ter是接收机等效噪温 以馈线输入点作为参考点的等效噪温为 Te=Ta+(L-1)Tk+Lter 可以看到如果要减小卫星系统的等效噪温，需要 减小L和Ter。
14
∴ s ( t ) ∼ 循环平稳
26
基带信号的频谱特性(2)
循环平稳过程 s(t) 的功率谱密度
1 Rs (τ ) = Ts
∫
Ts 2 − Ts
1 = R ( t , t + τ ) dt 2 s Ts
∞ −∞
m = −∞
∑
∞
Ra ( m ) Rg (τ − mTs )
其中：Rg (τ ) = ∫ gT ( t ) gT ( t − τ ) dt
相位噪声基础及测试原理和方法
摘要：相位噪声指标对于当前的射频微波系统、移动通信系统、雷达系统等电子系统影响非常明显，将直接影响系统指标的优劣。
该项指标对于系统的研发、设计均具有指导意义。
相位噪声指标的测试手段很多，如何能够精准的测量该指标是射频微波领域的一项重要任务。
随着当前接收机相位噪声指标越来越高，相应的测试技术和测试手段也有了很大的进步。
同时，与相位噪声测试相关的其他测试需求也越来越多，如何准确的进行这些指标的测试也愈发重要。
1、引言随着电子技术的发展，器件的噪声系数越来越低，放大器的动态范围也越来越大，增益也大有提高，使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。
同时，随着技术的不断提高，对电路系统又提出了更高的要求，这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声，在现代技术中，相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。
低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。
相位噪声好坏对通讯系统有很大影响，尤其现代通讯系统中状态很多，频道又很密集，并且不断的变换，所以对相位噪声的要求也愈来愈高。
如果本振信号的相位噪声较差，会增加通信中的误码率，影响载频跟踪精度。
相位噪声不好，不仅增加误码率、影响载频跟踪精度，还影响通信接收机信道内、外性能测量，相位噪声对邻近频道选择性有影响。
如果要求接收机选择性越高，则相位噪声就必须更好，要求接收机灵敏度越高，相位噪声也必须更好。
总之，对于现代通信的各种接收机，相位噪声指标尤为重要，对于该指标的精准测试要求也越来越高，相应的技术手段要求也越来越高。
2、相位噪声基础2.1、什么是相位噪声相位噪声是振荡器在短时间内频率稳定度的度量参数。
它来源于振荡器输出信号由噪声引起的相位、频率的变化。
频率稳定度分为两个方面：长期稳定度和短期稳定度，其中，短期稳定度在时域内用艾伦方差来表示，在频域内用相位噪声来表示。
2.2、相位噪声的定义以载波的幅度为参考，在偏移一定的频率下的单边带相对噪声功率。
这个数值是指在1Hz的带宽下的相对噪声电平，其单位为dBc/Hz。
晶体管低频噪声系数测量原理
晶体管低频噪声系数测量原理1. 引言1.1 背景晶体管低频噪声系数的测量原理一直是电子领域研究的热点之一。
通过对晶体管在不同频率下的噪声功率谱进行测量，可以得到晶体管的噪声系数。
而在测量过程中，需要考虑到数据的准确性和可靠性，以保证测量结果的可靠性。
常用的晶体管低频噪声系数测量方法包括射频热噪声法、噪声系数测试仪法等。
在测量过程中，影响测量结果的因素包括环境温度、噪声源的稳定性、测量仪器的精确度等。
对测量数据进行处理和分析，能够更准确地反映晶体管的噪声特性。
测量结果的意义在于为电子设备的设计和优化提供重要参考，未来的发展方向则是提高测量的精度和速度，以满足日益增长的电子设备需求。
通过对晶体管低频噪声系数的研究，我们可以更好地理解和利用晶体管的性能，推动电子技术的发展。
1.2 研究意义晶体管低频噪声系数测量的研究意义主要体现在以下几个方面：晶体管作为电子器件中的重要组成部分，在通信、雷达、微波器件等领域有着广泛的应用。
低频噪声系数是评价晶体管放大器性能的重要指标之一，能够影响到系统的信噪比、灵敏度等参数。
深入研究晶体管低频噪声系数测量原理，对于提高电子器件的性能具有重要的实际意义。
晶体管低频噪声系数测量是衡量器件噪声性能的重要手段之一。
通过对晶体管的低频噪声系数进行精确测量，可以为器件设计与优化提供科学依据。
对晶体管噪声特性的准确掌握也对于噪声降低、信号增强等技术的研究与发展具有推动作用。
晶体管低频噪声系数的测量原理涉及到很多复杂的物理现象和技术手段，深入研究这些原理有助于完善噪声测量方法、提高测量精度，从而推动整个领域的发展。
对晶体管低频噪声系数测量原理的研究具有重要的理论和实际意义。
【完成】2. 正文2.1 晶体管低频噪声系数的定义晶体管低频噪声系数是指晶体管在低频工作条件下产生的噪声与输入信号的比值。
在实际应用中，晶体管的低频噪声系数直接影响着信号的清晰度和准确性。
晶体管的低频噪声系数可以通过测量晶体管的输出信号和噪声功率谱密度来得到。
混频器的噪声系数测试
混频器的噪声系数测试安捷伦科技应用工程师安捷伦科技高级应用工程师余弦顾宏亮问题来源在采用噪声系数表或者频谱仪的噪声系数选件进行下变频器噪声系数测试时，被测件设置（DUT setup）中的一个参数sideband常常使人感到迷惑，究竟LSB，USB和DSB各自是什么含义，测试结果之间存在什么关系呢？本文将通过原理和实例来详细阐述这一点。
背景介绍通信系统中的噪声会影响到微弱信号的传输。
系统参数中的灵敏度，误码率和噪声系数反映了该系统处理微弱信号的能力。
与其它两者相比，噪声系数的优点在于它不仅可以表征一个完整的系统，还能够表征单个的射频元件，包括LNA，混频器等等。
设计者可以通过规划单个元件的增益和噪声系数来控制整个系统的噪声系数。
因此，元器件的噪声系数测试是系统设计中经常碰到的一项测试。
通常情况下，我们采用噪声系数表或者频谱分析仪的噪声系数选件进行测试。
这两者的原理和操作界面几乎一致。
在本文中，以MXA的噪声系数选件为例。
在元器件的噪声系数测试中，下变频器是一项难点，设输入信号为Fin，本振信号为FLO，则输出信号会存在四个分量：Fin-FLO，FLO-Fin，Fin（输入信号泄漏），FLO（本振泄漏），因此，两个频段的输入信号和LO混频都可以得到同一个输出Fout，这就是通常所说的镜像。
在实际系统中，混频器前端有滤波器和低噪放等元件限制镜像频率，而在单个元件的测试中，却不一定有相关的设备。
噪声源是一个宽带的激励信号，若不加滤波器就直接连到混频器输入端，必然会有镜像频率的响应叠加到输出信号中，使测试结果存在偏差。
因此，我们需要了解仪表测试的原理及设置参数的含义，从而分析测试结果，修正镜像频率带来的偏差，得出正确的噪声系数。
测试原理噪声系数测试中DUT setup界面如下：首先选择DUT为下变频器（Downconv），频率关系中，IF代表输出，RF代表输入。
然后选择对应的边带sideband，LSB和USB分别表示低边带和高边带，统称SSB（单边带），DSB表示双边带。
噪声系数的含义和测量方法
噪声系数的含义和测量方法
噪声系数是指信号的输入与输出之间的不匹配程度。
它描述了信号传
输中由于不同因素引入的噪声与理论信号的误差比例。
噪声系数越低，表
示信号传输的质量越好。
测量噪声系数的方法主要有两种：器件法和级联法。
1.器件法：这种方法通过对测试样品进行直接测试来测量噪声系数。
测试过程中，利用馈电器件法将器件与参考元件相比较。
参考元件是已知
噪声性能的稳定器件，通常是一种电阻。
通过将被测器件和参考电阻器件
进行比较，可以计算出被测器件的噪声系数。
测量噪声系数时需要注意以下几点：
1.测试环境的干扰要尽可能减少，如尽量避免有其他电磁干扰源的存在。
2.测试过程中需要采用高灵敏度的仪器和设备进行测量，以保证准确性。
3.测量结果可能受到温度、频率等因素的影响，需要进行相应的修正。
4.测量时需要注意信号与噪声的区分，以避免噪声信号被错误地计入
信号中。
噪声系数的大小与信号传输过程中的损耗和噪声有关。
信号传输过程
中会受到各种因素的影响，如电阻、电感、电容、温度等。
这些因素会引
入噪声，导致信号损失和畸变。
噪声系数表示噪声引入的程度，即信号损
失与噪声之间的比值。
测量噪声系数的目的是为了评估信号传输的质量，找出信号传输过程
中引入的噪声和损耗。
这样可以针对噪声源采取相应的优化和改善措施，
提高信号传输系统的性能。
对于需要高质量信号的应用领域，如通信系统、射频系统等，噪声系数的测量和优化具有重要的意义。
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。
噪声电压的测量
交流电压表
图4 用信号发生器测量噪声带宽原理框图
（2）噪声发生器法 将噪声发生器接到被测电路的输入端测量总的输出噪声电压 U no ，则 U no 2 B
wn
A2u Si ( f )
S 式中 Au 为电压增益； i ( f ) 为噪声发生器加到被测电路电 路输入端的白噪声频谱密度。
1正弦信号法用正弦信号法测量噪声带宽实质是测量被测放大器的幅频特性曲线然后求曲线下的总面积s则测量方法如下图4用信号发生器测量噪声带宽原理框图2噪声发生器法将噪声发生器接到被测电路的输入端测量总的输出噪声电压wnum信号发生器被测电路交流电压表交流电压表为电压增益
噪声电压的测量
65100226 徐凤贺
2.噪声带宽的测量
噪声带宽 Bwn 。以放大器为例
1 Bwn 2 A um
0
Au 2 ( f )df
A 式中 Au ( f ) 为电压增益随频率变化的函数； um 为中频增益。
噪声带宽也有正弦信号法和噪声发生器法两种测量方法。 （1）正弦信号法 用正弦信号法测量噪声带宽，实质是测量被测放大器的幅 频特性曲线，然后求 Au 2 ( f ) 曲线下的总面积S，则 Bwn S / Aum2 测量方法如下图4
500 f 100
C1
100K
滤波器
R1
R2
+
Rf
5K
0.05 f
A
Cf
U no
20dB /10倍频
消除失衡电压的噪声测试电路原理图
注意：运算放大器的输出中含有输入电压失衡所引起的直流 分量。当测量有效值输出噪声时，一定要保证输出测量仪表 能去除这个直流电平，使之不影响读数。 宽带的输入噪声电压 U n 的测量电路如的 P93 的图3.3.12所示 则 U ni U no /1000
射频 噪声系数-概述说明以及解释
射频噪声系数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述射频（Radio Frequency, RF）是指在射频频段内的无线电波信号。
射频技术广泛应用于无线通信、雷达、广播电视等领域，是现代通信技术的重要组成部分。
然而，在射频应用中，噪声是一个不可忽视的问题。
噪声是在电子设备和电路中产生的随机扰动信号，它会干扰和损害正常的信号传输和接收。
射频噪声系数是衡量射频器件、电路或系统中噪声功率与理想信号功率之比的重要参数。
它反映了射频器件或系统抗噪声的能力，也可以用来评估设备性能的优劣。
通过对射频噪声系数的研究和分析，可以帮助我们更好地了解噪声对射频系统性能的影响。
在射频系统设计和优化过程中，降低噪声系数是提高系统性能和信号质量的重要手段。
因此，深入理解射频噪声系数的概念和意义对于工程技术人员和研究人员具有重要的价值。
本文将首先介绍射频的定义和原理，包括射频频段的范围和特点。
接着，将详细解释噪声系数的概念和意义，包括其计算方法和常见的单位。
然后，将讨论射频噪声系数的影响因素，包括器件本身的噪声特性、温度、频率等因素对噪声系数的影响。
最后，将展望未来射频噪声系数的发展方向，包括新材料、新技术和新方法对噪声系数的改进。
通过本文的阐述，读者可以对射频噪声系数有一个全面和深入的了解，从而为射频系统的设计、优化和应用提供有力的支持。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：文章结构部分旨在为读者提供对本文的整体框架和内容概览。
本文将分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分将首先对射频噪声系数的概念进行简要介绍，并阐述本文旨在探讨射频噪声系数的定义、原理、概念和意义等方面的内容。
随后，将介绍本文的结构安排和各部分的内容要点，以便读者能够清楚地了解到整篇文章的逻辑结构。
正文部分将分为两个小节。
第一个小节将详细介绍射频的定义和原理，包括射频信号的频率范围、射频的基本特性以及射频作为通信领域中重要概念的作用等内容。
噪声及抗干扰特性简易测试方法
噪声及抗干扰特性简易测试方法1．简易系统噪声判别测试方案关于系统噪声的测试，一般需要通过昂贵的噪声源和噪声系数分析仪进行精确测试，考虑到现有台站多装备有频谱分析仪而未装备噪声源和噪声系数分析仪，现提出以下基于频谱分析技术的噪声测试方案。
● 基于频谱分析仪的噪声测试原理：系统噪声性能在系统第一级放大器增益足够（如30dB ）的情况下取决于第一级放大器的噪声性能，因此利用外加已定标（增益和噪声）的放大器可以简易测定系统噪声。
设给定放大器噪声和增益分别为F 0和G 0，在不加任何外部信号的情况下（给定放大器输入端接匹配负载，输出接频谱仪），频谱分析仪显示的底部噪声为S g （最小可检测信号），按接收机增益噪声计算公式有：00)log(10174F G B S g +++-=即：00)log(10174F G S B S g t --=+-= （1）其中S t 为谱仪在固定中频带宽下的理想灵敏度（无噪声灵敏度），B 为谱仪RBW （分辨率带宽，即谱仪中频带宽）。
若换加被测系统，利用谱仪测得的底部噪声为gS '，S t 不发生改变，则被测系统增益和噪声和为：t g S S F G -'='+'00，若测得系统增益0G '，可得被测系统噪声0F '。
● 测试步骤：A ． 定标放大器（F 0，G 0）输入端接匹配负载，输出端接谱仪，谱仪RBW 设置为1KHz （可变，一般小于最低信号带宽），谱仪衰减器设置为0dB ，记录谱仪底部噪声S g ，由（1）式可得S t 。
B ． 被测系统输入端接匹配负载，输出端接谱仪，谱仪同A 中设置，记录谱仪底部噪声gS '。
C ． 以一信号源接谱仪，信号源设置为低功率输出（如-100dBm ，以保证被测系统及谱仪线性工作为准），谱仪按A 中设定测得信号源输出功率，记录为S1，将被测系统输入端接信号源，输出接谱仪，测得功率为S2，则被测系统增益为0G '=S2-S1，噪声为：00G S S F t g'--'='。
光纤噪声系数测试公式
光纤噪声系数测试公式光纤噪声系数是衡量光纤信号传输质量的一个重要指标，它用来描述信号在光纤传输中受到的噪声干扰的程度。
在进行光纤噪声系数测试时，我们需要采用恰当的测试公式，以确保得到准确可靠的测试结果。
下面我将介绍一种常用的光纤噪声系数测试公式。
NF(dB) = 10 × log(I2/I1)其中，NF表示光纤噪声系数（Noise Figure），单位是dB。
I1是输入光功率（输入信号的光功率），单位是瓦特（W）。
I2是输出光功率（经过光纤传输后的光功率），单位也是瓦特（W）。
需要注意的是，上述公式适用于所有类型的光纤，无论是单模光纤还是多模光纤。
但是在实际测试中，由于光纤的损耗和衰减等因素的存在，我们还需要考虑这些因素对光纤噪声系数的影响。
在实际测试中，通常会采用如下修正公式来计算修正后的光纤噪声系数：NF_corrected(dB) = NF_measured(dB) - L_fiber(dB)其中，NF_corrected表示修正后的光纤噪声系数，NF_measured表示测量得到的光纤噪声系数，L_fiber表示光纤的损耗和衰减，单位是dB。
对于单模光纤，光纤的损耗和衰减与光纤长度有关。
L_fiber(dB) = α × L × 10^(-3)其中，α表示光纤的损耗系数，单位是dB/km。
L表示光纤的长度，单位是米。
10^(-3)是一个单位转换系数，将光纤的长度从米转换为千米。
对于多模光纤，光纤的损耗和衰减与光纤的模式耦合有关。
通常，可以用以下公式来计算多模光纤的损耗和衰减：L_fiber(dB) = α × L × (1 + 1/2 × (λ/λ_c)^2)其中，λ表示光的波长，单位是纳米。
λ_c表示多模光纤的截止波长，单位也是纳米。
α表示光纤的损耗系数，单位是dB/km。
通过上述测试公式和修正公式，我们可以准确计算光纤噪声系数，并根据测试结果评估光纤信号传输质量的好坏。
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。
多通道射频接收机测量噪声系数的新方法
多通道射频接收机测量噪声系数的新方法作者：吴鸣鸣张钦宇路雪莲来源：《现代电子技术》2008年第14期摘要：噪声系数是多通道射频接收机的一个重要参数。
传统的噪声系数测量方法对大噪声系数测量存在不足，且测量时通道间会有噪声干扰。
提出一种多通道切换优化测量噪声系数的方法：通过设计1个八选一的射频开关实现信道切换，并引入前置低噪声放大器的控制电路提供冷热噪声源，优化因子测量噪声系数的方法，实现对各通道的精确测量。
由于接收机前端的相似性，该方法可推广应用到其他的射频接收机。
关键词：噪声系数；射频开关；射频接收机；因子法New Method of Noise Figure Measurement for Multi-(1Communication Engineering Research Center of henzhen Graduate chool,arbin Institute of[JZ]2iemens Mindit Magnetic Resonance Ltd,henzhen,180,China)[J13]Abstract：Noise figure is crucial for multi-channel RF receiverhe measurements used before have some disadvantages when measure with big NF,and there is noise interfere among channels as wellere a new method of noise figure measurement with multi-channel switch is proposed,in which we-factor method by adding the control circuit for LNA to provide noise source in different temperaturehis method is effective and due to the comparability of receiver front-Keywords：在多通道接收机接收的过程中，噪声的加入限制了信号的信噪比和灵敏度，由于射频接收机所接收到的信号较为微弱，其噪声特性显得尤为重要。
噪声测试原理
噪声测试原理
噪声测试原理是通过测量节点处的信号与噪声的比值来评估系统的噪声水平。
在测试过程中，首先需找到测试点，即待测系统的输入或输出节点。
然后，将测试仪器连接到该节点，并确保仪器本身的噪声对测试结果没有显著影响。
接下来，通过选择适当的测量参数和设置相应的仪器，可以在测试点处准确地测量到信号的强度和噪声的水平。
常用的测量参数包括功率、电压、电流和电阻等。
在进行噪声测试时，需要注意以下几点：
1. 测量范围：选择合适的测量范围以确保能够准确测量到待测系统的信号和噪声。
2. 噪声源：在测试过程中，需要尽量减小外界噪声对测试结果的干扰。
可以通过屏蔽设备、延长信号线路、减小环境噪声等方式来降低噪声源对测试的影响。
3. 测量时间：噪声测试通常需要一定的时间来保证结果的准确性。
在测试过程中，可以采集多组数据并计算平均值以提高测量结果的可信度。
通过噪声测试，可以得到系统噪声的具体数值，并进一步分析和评估系统的噪声性能。
这对于一些对噪声敏感的应用领域，如音频、通信和传感器系统等，具有重要的意义。
噪声测试结
果可以作为系统设计和优化的依据，从而提高系统的性能和可靠性。
噪声系数的含义和测量方法
噪声系数的含义和测量方法噪声系数的含义噪声系数是用来描述一个系统中出现的过多的噪声量的品质因数。
把噪声系数降低到最小的程度可以减小噪声对系统造成的影响。
在日常生活中，我们可以看到噪声会降低电视画面的质量，也会使无线通信的话音质量变差;在诸如雷达等的军用设备中，噪声会限制系统的有效作用范围;在数字通信系统中，噪声则会增加系统的误码率。
电子设备的系统设计人员总是在尽最大努力使整个系统的信噪比(SNR)达到最优化的程度，为了达到这个目的，可以用把信号提高的办法，也可以用把噪声降低的办法。
在像雷达这样的发射接受系统中，提高信噪比的一种方法是用更大的大功率放大器来提高发射信号的功率，或使用大口径天线。
降低在发射机和接收机之间信号传输路径上对信号的衰耗也可以提高信噪比，但是信号在传输路径上的衰耗大都是由工作环境所决定的，系统设计人员控制不了这方面的因素。
还可以通过降低由接收机产生的噪声—通常这都是由接收机前端的低噪声放大器(LNA)的质量决定的—来提高信噪比。
与使用提高发射机功率的方法相比，降低接收机的噪声(以及让接受机的噪声系数的指标更好)的方法会更容易和便宜一些。
噪声系数的定义是很简单和直观的。
一个电子系统的噪声因子(F)的定义是系统输入信号的信噪比除以系统输出信号的信噪比:F=(Si/Ni)/(So/No)Si=输入信号的功率So=输出信号的功率Ni=输入噪声功率No=输出噪声功率把噪声因子用分贝(dB)来表示就是噪声系数(NF)，NF=10*log(F)。
这个对噪声系数的定义对任何电子网络都是正确的，包括那些可以把在一个频率上的输入信号变换为另外一个频率的信号再输出的电子网络，例如上变频器或下变频器。
为了更好地理解噪声系数的定义，我们来看看放大器的例子。
放大器的输出信号的功率等于放大器输入信号的功率乘以放大器的增益，如果这个放大器是一个很理想的器件的话，其输出端口上噪声信号的功率也应该等于输入端口上噪声信号的功率乘以放大器的增益，结果是在放大器的输入端口和输出端口上信号的信噪比是相同的。
噪声治理工程噪音检测方案
噪声治理工程噪音检测方案一、噪音监测方案的基本原理噪音监测方案的基本原理是通过设置噪音监测点，利用专业的噪音仪器对工地噪音进行定量监测，获取准确的噪音数据。
然后根据监测数据，进行合理的噪音治理方案制定和实施，从而达到控制工地噪音的目的。
噪音监测方案一般包括以下几个方面的内容：1. 确定噪音监测点噪音监测点的确定应该充分考虑周围居民和工地工作人员的安全和健康，以及工地施工活动的实际情况。
一般来说，应该设置在距离施工现场较近的位置，以能够准确反映工地噪音情况。
2. 选用合适的噪音监测仪器噪音监测仪器是噪音监测方案的关键设备，它的选择应充分考虑监测精度、可靠性、使用方便等因素。
一般来说，应选用专业的噪音仪器，如声级计、噪音分析仪等，以获取准确的噪音数据。
3. 定期进行噪音监测为了及时掌握工地噪音情况，及时调整噪音治理方案，噪音监测应该是定期进行的。
一般建议每周进行一次监测，特殊情况下可以根据实际情况进行调整。
4. 处理监测数据监测数据的处理应该是科学的、客观的，并且依据相关法规和标准进行。
只有准确的监测数据才能为噪音治理方案的制定和实施提供可靠的依据。
二、实际工程案例分析以某工地为例，介绍一种具体的噪音监测方案。
1. 噪音监测点的确定该工地位于市区，周围有大量居民区和商业区，噪音环境非常敏感。
为了准确监测工地噪音，我们确定了三个监测点，分别是距离施工现场100米、200米和300米处。
这样可以充分反映工地施工活动对周围居民的噪音影响程度。
2. 选用合适的噪音监测仪器我们选用了声级计进行噪音监测。
这种仪器具有测量精度高、使用方便等特点，非常适合工地噪音监测的需要。
3. 定期进行噪音监测我们制定了每周一次的噪音监测计划，保证了及时了解工地噪音情况。
4. 处理监测数据监测数据的处理要求科学客观，我们将监测数据与相关法规和标准进行对比分析，及时发现问题，进行调整。
通过以上噪音监测方案的实施，我们成功治理了工地噪音问题，保障了周围居民的生活质量，符合了环保标准的要求。
y因子法测噪声系数原理
y因子法测噪声系数原理
Y因子法测噪声系数原理基于直接测量和比较两种状态下的噪声功率。
这种方法需要使用校准的噪声源，该噪声源具有两种截然不同的噪声温度，取决于装置是否存在直流电源。
校准源的特性超噪比(ENR)用于定义两种状态下
的功率比值。
在测量过程中，一个噪声功率在噪声源打开时测得，另一个在关闭时测得。
由于噪声源的噪声功率可直接由其噪声温度表示，所以也记作噪声因子。
为了估算被测装置（DUT）的噪声系数，必须将噪声功率测量装置连接至
DUT的输出。
设DUT的噪声温度为T1，仪器的噪声温度为T2。
尽管不可能从给定读数
中消除装置的噪声温度（T2），但可测量DUT和仪器的组合噪声温度T12。
由于T12=T1+T2/G1，所以可通过计算隔离T1。
于是，方法就是利用直接连接至测量仪器的校准噪声源，确定T2，得到Y因子。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅相关论文或咨询专业人士。
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。
enr噪声系数
ENR（Excess Noise Ratio）是噪声源的一个重要指标，中文术语为超噪比。
ENR定义为噪声源在ON状态下的噪声温度与噪声源在OFF 状态下的噪声温度之差，再减去室温（一般取290K）。
这个指标用于衡量噪声源在特定工作状态下产生的额外噪声。
对于ENR噪声系数的测量，通常需要进行校准和测量两个步骤。
校准是为了了解仪器自身的噪声系数或噪声温度，以便进行准确的测量。
在测量过程中，需要将DUT（待测设备）接入噪声源和仪器之间，通过测量噪声源在ON和OFF状态下的底噪，计算得到Y因子和DUT 的等效噪声温度。
在选择噪声源时，需要考虑其覆盖的频率范围是否能够满足测试需求。
如果DUT是混频器或其他变频装置，噪声源最好能够同时覆盖DUT的输入频率和输出频率。
此外，根据测试需求和DUT的特性，可以选择不同规格的噪声源，如ENR=6dB或ENR=15dB。
选择低ENR噪声源可以降低测试时的噪声系数分析仪测试的噪声功率，从而降低由于仪器非线性产生的误差。
同时，低ENR的噪声源在ON/OFF时，阻抗的变化会比较小，有利于减小对测试结果的影响。
在某些情况下，如DUT的NF（噪声系数）较低时，采用低ENR 噪声源可以获得更准确的测试结果。
综上所述，了解ENR噪声系数以及如何选择合适的噪声源对于准确测量DUT的噪声性能非常重要。
在实际测试中，需要根据具体情况选择合适的测试方法和设备，以确保获得可靠和准确的测试结果。
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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。
假定T1＝T0，容易求得NF的显式表达式如下：
或者：
关于方程2与方程3的正确性，我们可以做如下简单推导。
先考虑点频情况，设接收机输入端点频信号为：
接收机I/Q端口点频信号分别为：
现在考虑噪声问题，为简化计算，在此设当前温度为290K，即定义噪声系数的标准温度。
根据噪声系数的定义，我们可以将系统产生的噪声等效到输入端口，该噪声与资用噪声功率和应等于资用噪声功率的F倍。
图2：利用频谱仪直接测量噪声系数。
下面我们用一个窄带平稳高斯过程来描述这两部分噪声之和，设噪声带宽为2B，下面方程给出了该噪声的一些特性：
比较方程4与方程7，再参照方程5式与6式，我们可以得到接收机输出端的噪声表达式：
结合方程8与方程7可以直接得到方程2，结合方程9与方程7可以直接得到方程3，注意I与Q端口噪声带宽为B，是射频噪声带宽的一半。
图3比较形象地给出了噪声变换过程:
图3：输入输出噪声功率及功率谱密度关系。
从图3还可以看到，在数值上，输出同相噪声功率谱密度与输入同相噪声谱密度除通道增益与噪声系数外，相差6dB，这说明输入同相噪声上下两边带是严格相关的；输出正交噪声谱密度与输入正交相噪声谱密度相比除通道增益与噪声系数外，同样也有6dB增益。
借助标准噪声源精确测试
这里介绍的方法即Y系数法，也称为冷热负载法，一般噪声系数测试仪表就采用该方法，但仪表有它自身的限制，如HP8970B所能测量的最低频率为10MHz，待测件最大增益80dB。
我们这里采用通用频谱仪来检测待测件输出噪声大小，从而避开了噪声测试仪表在噪声检测上的限制，再根据Y系数法原理计算出待测件噪声系数。
图4给出了该方法的仪器配置图：
图4：Y系数法仪器配置图。
测量步骤一：先将接收机接到点频信号源侧，利用信号源产生一个灵敏度电平的点频信号（因为我们通常感兴趣的是接收机小信号时的噪声系数），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。
测量步骤二：接步骤一，保持接收机所有设置不变，将接收机接到噪声源一侧，噪声源置为冷态，设冷态噪声温度为T1，用频谱仪测量I端口噪声功率谱密度（I与Q有相同的性质，故此处仅提及I端口），记为Poc(dBm/Hz)。
测量步骤三：接步骤二，保持接收机设置不变，噪声源置为热态，设噪声温度为T2，用频谱仪测量I端口噪声功率谱密度，记为Poh(dBm/Hz)。
所谓Y系数法中的Y即测量步骤三与测量步骤二两测量值的比值：
设接收机等效噪声温度为Te。
我们可以用冷态源噪声温度，热态源噪声温度，接收机等效噪声温度来表示系数Y，如下式：
设噪声头超噪比为ENR，标准噪声温度为T0（290K），根据超噪比定义可得到下面等式：
根据噪声系数与等效噪声温度定义可以得到下式：
联立方程11、12和13，可以容易求得噪声系数关于ENR、Y、T1、T0的函数关系，其对数表达形式如下：
一般冷态噪声温度接近标准噪声温度，在对精度要求不高时，可以认为T1＝T0，上式可以简化为：
上式中Y由方程10给出，是间接测量值，ENR由噪声头给出。
根据该等式可以方便求出接收机噪声系数。
两种测试方法的优缺点比较
利用方法一测试MAXIM公司TD-SCDMA手机接收通道噪声系数，先利用点频信号测量通道增益，输入点频信号为－105.6dBm，频点2015.95MHz，MAX2392的LNA与混频器置为高增益高线性状态，VGC电压调到2.63V，本振频点置为2015.8MHz，这时我们在I输出端测到-3.5dBm的150KHz点频信号，从而计算出整个通道增益为102.1dB。
现在关掉输入的点频信号，利用频谱仪测量I端口在150KHz频点处噪声功率谱密度，我们用的频谱仪是RS公司FSEA，为使噪声测量结果精确，检波方式设为“SAMPLE”，然后再利用“Maker Noise”功能测试。
我们测到噪声功率谱密度为-63.5dBm/Hz。
根据方程2可以容易计算出整个通道的噪声系数为：
利用方法二测试MAXIM公司TD-SCDMA手机接收通道噪声系数，接上面的测量，保持MAX2392工作状态不变。
在上面测试中得到的I端口150KHz频点处噪声功率谱密度即为冷态噪声源时的噪声功率谱密度，现在仅需测热态时该频点处噪声功率谱密度。
在此我们用的是Noise/Com 公司的NC346A噪声头，其在2G 频点处超噪比ENR＝5.91dB。
利用与方法一中同样的测试方法，我们测到热态时在150KHz处噪声功率谱密度为-60.4dBm。
根据方程10可以计算出Y系数为3.1dB，再根据方程15我们可以计算出整个通道的噪声系数为：
比较上面两种方法得到的测量结果，仅差0.3dB，测试结果是比较理想的。
这两种方法中，第二种测试方法更精确一些，原因是频谱仪在测量噪声功率谱密度时可能会有误差，频谱仪的中频滤波器的信号带宽与噪声带宽一般不等，有的频谱仪会给出一个修正值，有的则没有，如我们没有考虑该修正值，或仪表在读数上未做修正，则我们测到的噪声功率谱密度就可能有1dB左右偏差，导致最终噪声系数1dB左右偏差。
如按第二种方法测试，因为我们仅需知道冷热噪声源时功率谱密度比值，即便在冷热两种噪声源时测到的功率谱密度有偏差，其比值依然是正确的，从而提高了噪声的测量精度。
作者：王险峰
高级射频工程师
祁艳阳
高级射频工程师MAXIM公司。