第1章噪声与干扰
3-移动通信的噪声和干扰
作业
1、移动通信系统中主要干扰有哪些？
2、互调产物产生的原因是什么？ 3、减小发射机和接收机互调干扰的措施是什么？ 4、已知发射机T1T2输出功率为10W,发射机互调转效损耗为15dB， 已知单向器正向损耗（插入损耗）为1dB，反向隔离度为20dB， 混合电器正向损耗为3dB,隔离度为25dB，试求到达天线上的互调 产物的功率（dBw）。 5、给出一组工作频率：150.050MHz，150.275MHz，150.350MHz， 150.375MHz，150.525MHz，150.950MHz，试判断这组频率是否有 3阶互调分量落入有用频道之内？给出判断的方法。
3.1噪声和干扰的基本概念
噪声的来源及分类：
噪声是指使通信质量受到损害的，且与所传输的信号无关 的各种形式的寄生干扰的总称。
大气 噪声 自然 噪声 外部 噪声 人为 噪声 噪声 热噪 声 内部 噪声 散弹 噪声 电源 噪声 宇宙 噪声 热噪 声
3.1噪声和干扰的基本概念
噪声的来源及分类：
依据特征不同，噪声可分为单频噪声，脉冲噪声和起伏噪声三种。
耦合损耗Lc：发射机1的输出功率与进入发射机2的输出端的功率之 比，分用天线时垂直分离隔离度较大。一般大于30dB
互调转换损耗Li：在发射机2输出端上，来自发射机1的功率与来自 发射机 2 的信号产生的互调产物的功率之比，一般为 5~20dB ，典型值 为15dB，且与频距有关。
传输损耗Lp：发射机2输出端到被干扰接收机输入端间互调干扰信 号的传输损耗。
3.4互调干扰
1、互调干扰的产生原因
互调干扰：当两个或多个不同频率的信号同时输入到非线性电路时，
由于非线性的作用，会产生许多谐波和组合频率分量（互调产物），当
干扰与噪声
串连电压源 形式
并连电流源
形式
4 从干扰对电路作用的形式分类 （续）
共模干扰：共模干扰又称共态干扰、同 相干扰、对地干扰及纵向干扰。
它是相对于公共的电位基准点(通常为接 地点)，在检测系统的两个输入端子上同时出 现干扰。它虽不直接对测量结果造成影响， 但当信号输入电路不对称时，它会转化为差 模干扰，进而对测量产生影响。
共模干扰等效电路
4 从干扰对电路作用的形式分类 （续）
共模干扰抑制比：
式中： Kd——差增益；
Km——共模增益。
5.1.3 噪声形成干扰的三要素
噪声形成干扰必需具备三个条件，噪声 源、对噪声敏感的接收电路和噪声源到 接收电路之间的耦合通道。 噪声源 耦合通道 接收电路
差模干扰进入电路后使检测系统的一个信号输入端子相对于另一个信号输入端子的电位发生变化即干扰信号与有用信号按电势源串联起来作一起进入输入端
5.1 干扰与噪声
(1)噪声指在信号检测的领域内，检测 系统检测和传输的有用信号以外的一切 信号均被称为噪声。
(2)干扰指具有一定幅值和一定强度、 能够影响检测系统正常工作的噪声被称 为干扰。
差模干扰：差模干扰又称串模干扰、串 联干扰、正态干扰、常模干扰及横向干扰等。
差模干扰进入电路后，使检测系统的一 个信号输入端子相对于另一个信号输入端子 的电位发生变化，即干扰信号与有用信号按 电势源串联起来作一起进入输入端。因为这 种干扰和有用信号迭加起来直接作用于输入 端，所以它直接影响到测量结果。
3 从干扰出现的区域分类
(1) 内部干扰：来自检测系统内部的干 扰称为内部干扰。如电路的过渡过程、 寄生反馈、内部电磁场等引起的干扰， 都属于内部干扰。
(2)外部干扰。来自检测系统外部的 干扰称为外部干扰。如电网电压波动、 电磁辐射、高压电源漏电等，都属于 外部干扰。
6.7 放大电路中的噪声与干扰-贺国权解析
热声的功率频谱密度
具有均匀的功率频谱的噪声称为白噪声
Vn 4kTRB
Vn 4kTR B
热噪声电压密度
热噪声电压本身是一个非周期变化的时间函数，它的频率 范围是很宽广的。因而噪声电压Vn将随放大电路带宽的增加 而增加。所以在设计放大电路时要综合考虑增益、带宽等诸 多因素。
因为
Vsi2 Psi Ri
2 Vni Pni Ri
当满足 Ri=Ro 时，NF可表示为另一种形式：
Vsi Vni Psi Pni Vsi Vso N F 10 lg 10 lg 20 lg 20 lg (dB) Pso Pno Vni Vno Vso Vno
（10μF～30μF）防止低频干扰，加一独石电容 （0.01μF～0.1μF）防止高频干扰。
6.7.2 放大电路中的干扰
3. 由交流电源串入的干扰和抑制 4. 由接地点安排不正确而引起的干扰和正确接地
电磁兼容性设计方面的书籍
end
2
一个无噪声放大电路的噪声系数是0dB，一个低噪声放 大电路的噪声系数应小于3dB。
6.7.1 放大电路中的噪声
3. 减小噪声的措施
选低噪声集成运放，如OP-27，AD745等； 采用滤波处理或引入负反馈以抑制噪声； 转换为数字信号后，借助软件方法，对数据进行处理以 减小噪声的影响。
6.7.2 放大电路中的干扰
1. 杂散电磁场干扰和抑制措施
电路工作环境一般有许多电磁干扰源，常见的有工频
干扰、无线电台及雷电现象等，它们所产生电磁波或尖峰
脉冲，通过接线电容耦合、电感耦合或交流电源线等进入 放大电路，从而引入干扰电压。 抑制措施： 合理布局 屏蔽
无线噪声和干扰
衰落
（差）2 烦人噪声
（劣）1 话音不可懂
S/N（dB）20源自304050
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第7.1节、噪声
发射机的噪声及寄生辐射 除了接收机的内部噪声以外，发射机产生的噪声及寄生辐射也会直接 影响到通信质量，尤其是在移动通信系统中，大量移动台发射的含有噪声 的信号势必造成相互之间的干扰，因此必须严格控制发射机产生的噪声及 各种寄生辐射。 发射机的相位噪声：发射机工作时，会存在以载频为中心、分布频率 范围相当宽的噪声，这种噪声称为发射机的相位噪声。它不仅在相邻 的频道内形成干扰．而且会在几MHz的频带内产生影响。 发射机的寄生辐射：目前使用的移动台，为获得较高的频率稳定度， 大多采用晶体振荡器或温补晶体振荡器，然后通过多级倍频器倍频到 所需载频。如果各级倍频器的滤波特性不良，在发射机的输出端便会 产生寄生辐射波，它会干扰正好工作在寄生频率附近的接收机。
邻频干扰是一种来自相邻或相近的频率的干扰，相近频率可以是相 隔一个或几个载频或信道。邻频干扰主要有两个方面：一是由于工作频带 相邻的若干信道的寄生边带功率、宽带噪声、杂散辐射等产生的干扰；二 是移动通信网内一组空间离散的邻近工作信道引入的干扰。
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第7.3节、邻频干扰
邻频干扰的主要原因： 发信机的边带扩展：发信机边带扩展是指发射信号的频谱超出 了限定的宽度，落到了相邻频道内成为带外辐射干扰。边带扩 展辐射跟系统设计参数及调制器和功率放大器的非线性有关， 主要决定于发信机信道滤波器的带外抑制能力。 发信机的边带噪声：发信机边带噪声存在于发射信号载频的两 侧，而且噪声频谱很宽，可能在几MHz范围内对接收机产生干 扰，成为邻频干扰的一个主要来源。 发信机的杂散辐射：发信机的杂散辐射指的是在有用带宽以外 的某些频率点上的寄生辐射，它包括发信机内部频率源的寄生 辐射和谐波辐射等。非线性器件是产生杂散辐射的重要原因。
八年级科学下册 第1章 声 1.3 噪声习题课件 华东师大级下册自然科学课件
护的角度其中属于噪声的是( )
A．①③④
B．①②⑤
C．①④⑤
D．①④⑤⑥
第四页，共二十九页。
【点拨】根据噪声的定义，从环境保护的角度，凡是影响人们正 常的学习、生活、休息和对要听到的声音起干扰作用的声音都属 于噪声。①工厂车间机器的轰鸣声、④装修房子时的电钻声、⑤ 学生上课时，歌舞厅的音乐声，影响了人们的正常生活、工作和 学习，属于噪声。
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10．【中考·潍坊】将教室的门窗关闭，室内同学听到的室外噪声 减弱。对该现象说法正确的是( C ) A．室外噪声不再产生 B．噪声音调大幅降低 C．在传播过程中减弱了噪声 D．噪声在室内的传播速度大幅度减小
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11．如图甲、乙是两种声音的波形图，从图形可知：__甲______ 是乐音的波形图，___乙_____是噪声的波形图。
门
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内容(nèiróng)总结
No 第3节 噪声。第3节 噪声。第一章 声。提示：点击
律 (3)B (4)①把电视声音调小。②关紧卧室门
进入(jìnrù)习题。振动有规
Image
12/7/2021
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【点拨】小超被广场舞的音乐声吵醒后很不开心，对他来说，广 场舞的音乐声影响了他的休息，故属于噪声；为避免干扰，他戴 上了耳罩，这是在人耳处减弱噪声，属于隔声减弱噪声的干扰； 姥姥知道小超睡醒后要学习，于是把音量调小了，这是在声源处 减弱噪声。
【答案(dáàn)】噪声；隔声；声源处
华师大版 八年级下
第一章 声
3节 噪声 第
(zàoshēng)
第一页，共二十九页。
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰
移动通信中的噪声和干扰是影响通信质量和性能的重要因素。
在移动通信系统中，噪声是由各种源产生的随机波动，而干扰则是
指外部信号对通信系统的干扰。
噪声
噪声是由于电子元件的热运动和其他因素引起的无规律电磁波，它会对通信信号进行干扰和破坏。
在移动通信系统中，噪声主要包括：
1. 热噪声：由于传输介质和电子元件内部的热运动产生的电磁波；
2. 散弹噪声：由电子元件内电子的离散性引起的电磁波；
3. 交调噪声：由于不同频率的信号交叉混合而产生的电磁波。
噪声对通信系统的影响可以通过信噪比（信号与噪声的比值）
来衡量，信噪比越大，通信质量越好。
为了降低噪声的影响，通信
系统通常采用信号处理、误差检测和纠正等方法。
干扰
干扰是指环境中的其他电磁信号对通信系统的干扰。
在移动通信系统中，干扰主要来源于以下几个方面：
1. 邻近信道干扰：由于邻近频道的信号相互干扰导致的；
2. 同频干扰：由于系统内不同用户或不同基站之间的信号相互干扰导致的；
3. 多径干扰：由于信号在传播过程中发生多次反射、绕射、折射等导致的；
4. 外界干扰：来自于其他无线设备、电源设备、人造信号等的干扰信号。
干扰会导致通信信号的失真、丢失和误解等问题，降低通信的可靠性和性能。
为了减少干扰，通信系统通常采用多址技术、频率规划、功率控制和重复传输等方法。
，噪声和干扰是移动通信中不可避免的问题，对通信质量和性能产生重要影响。
通过合理的设计和优化，可以降低噪声和干扰对通信系统的影响，提高通信质量和性能。
电路噪声讲解--噪声第一章
电路噪声讲解—噪声第一章一、电磁噪声干扰定义外部电磁波造成的干扰称为电磁噪声干扰，而造成干扰的电磁波称为电磁噪声（噪声）。
如果一台电子设备视为噪声源，则噪声的产生称为发射（噪声发射）。
相应地，如果一台电子设备视为噪声受体，则噪声容忍度称为抗扰度（噪声容忍度）。
噪声规定指定了电子设备的发射和抗扰度。
（抗扰度也称为EMS: 电磁敏感度）二、电磁噪声分类根据电磁噪声的来源，可分为自然噪声和人为噪声。
随着电子设备进一步的高密集化、高性能化及小型化，噪声干扰问题会更加严重。
EMC=EMI+EMS内EMC。
四、噪声抑制讲解1.噪声传导：噪声传导有空间传导和导体传导1)空间传导噪声处理：增加屏蔽屏蔽指用金属板或其他保护装置封闭目标物体，把周围的电磁场排除在外。
尽管屏蔽的效果通常取决于所用材料的传导性、导磁率和厚度，但用铝箔等极薄的金属板会令常规电子设备的噪声抑制更有效果。
电子设备的噪声抑制效果会因形成外壳的连接方法（间隙、接触阻抗等）而异，而与材料规格无关。
在散热所用的屏蔽罩上制作开口时，限制每个开口的超大尺寸比限制开口的总面积更加重要。
如果存在细长的开口或狭缝，这个部分可以起到狭缝天线的作用（特别是图中的长度l超过了波长1/2时的高频范围），且无线电波可以进出屏蔽罩。
为了避免这样，应保持每个开口较小。
由此看来，带许多小孔的板材（例如冲孔的金属和延展的金属）是很好的材料，既有利于通风，又有利于屏蔽。
2)导体传导噪声处理：增加滤波电路因为噪声往往分布在相对较高的频率范围内，所以电子设备的噪声抑制通常使用低通滤波器来消除高频成分。
可以把电感器（线圈）、电阻和电容等通用元件用作低通滤波器。
但是为了完全隔离噪声，可以使用EMI静噪滤波器等专用的元件。
除了这些利用噪声不均匀频率分布的滤波器以外，还有些滤波器是利用压差（变阻器等）或利用传导模式差异（共模扼流线圈等）。
除了这些滤波器，变压器、光缆或光隔离器均可用作一种滤波器。
4-3 信道中的噪声与干扰
信道中的噪声和干扰 （二）复杂电磁环境下战场通信面临的主要问题
二、信道中的干扰
② 敌方施放的恶意干扰 包括： z 定频式干扰 z 瞄准式干扰 z 阻塞式干扰 z 扫频式干扰
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信道中的噪声和干扰
通常将加性噪声Ν (ｔ)分为自然噪声和人为干扰两类 信道噪声和干扰降低了接收信号的信干比，从而影响了 接收机的正常工作，导致模拟通信产生失真、数字通信产生 误码
3
信道中的噪声和干扰
一、信道中的噪声
① 自然噪声包括自然界辐射的噪声和接收机内部的热噪 声
② 热噪声是任何温度高于绝对零度的电子设备所固有 的。热噪声来自电阻性元器件中电子的热运动。
自然噪声的影响
大气噪声
太阳噪声
银河噪声
影响频段
主要对超短波低端的 是一个宽带噪声，辐射强 频率较高，是超短波波段
无线电通信系统产生 干 扰 ， 30 ～ 100MHz
度随频率升高而增大，宽 带通信系统比窄带Байду номын сангаас信系
干扰的重要来源，据测 量，在18~160 MHz波段
内的干扰电平和频率的立
频段，干扰强度有限 统受太阳噪声影响严重
方成正比
6
_《__通__信__原__理__》____国__防__科__技__大__学__电__子__科__学__与__工__程__学__院_____马__东__堂___
信道中的噪声和干扰 （二）复杂电磁环境下战场通信面临的主要问题
二、信道中的干扰
① 己方和民用设备造成的干扰 包括： z 同频干扰；邻频干扰 z 互调干扰；杂散辐射干扰 z 谐波辐射干扰
4
_《__通__信__原__理__》____国__防__科__技__大__学__电__子__科__学__与__工__程__学__院_____马__东__堂___
什么是电路的噪声和干扰
什么是电路的噪声和干扰电路的噪声和干扰是在电子设备和电路中常见的问题，它们可能会对信号传输和设备性能产生负面影响。
了解噪声和干扰的类型、来源以及如何减少它们对电路的影响是电子工程师和电路设计师的重要任务之一。
一、噪声的定义和分类噪声是指在电子设备和电路中引入的非期望的信号，它包含了各种频率和振幅的信号成分。
噪声可以来自内部和外部的源头。
内部噪声是由电子元件和电路中的电流、电压以及其他物理过程产生的。
外部噪声则是来自设备周围的各种信号源。
根据噪声的统计特性，我们可以将其分为两类：分布均匀的白噪声和频率相关性的有色噪声。
白噪声是指所有频率上的噪声功率谱密度相等，而有色噪声则具有频率相关性，不同频率成分的功率不同。
二、噪声的来源1. 热噪声（热涨落噪声）：热噪声是由于温度引起的原子和电子的热运动所导致的噪声。
在电子元器件中，例如电阻器、晶体管等，由于内部电阻和电流的存在，会产生热噪声。
2. 亚原子干扰：亚原子干扰是由于电子的原子与原子之间的运动和相互作用引起的。
3. 辐射噪声：辐射噪声是指由电子装置或电子器件辐射而来的非期望信号。
4. 交流电源干扰：由于电源的电压和电流的不稳定性，交流电源本身也会引入噪声。
5. 信号线串扰：信号线之间的接近会导致相互耦合，引起信号传输中的串扰。
三、干扰的定义和分类干扰是指在电子设备和电路中的不相关信号，它可能会使电路、传感器或通信系统产生误差或性能下降。
干扰可以来自内部设备或外部环境。
根据干扰的特征，我们可以将其分为以下几类：1. 电磁干扰（EMI）：电磁干扰是指由电磁辐射或电磁感应引起的干扰。
例如，无线电发射器、电视机、雷达等设备都会发出电磁辐射信号，这些信号可能会干扰周围的电子设备。
2. 电源杂散：电源本身可能会产生不稳定的电压或电流，这些电气杂散信号可能会对其他电子设备或电路产生干扰。
3. 瞬态干扰：瞬态干扰是指非持续性的干扰信号，通常是由突发事件引起的。
例如，电源开关的切换、电气设备的启动和停止等都可能会产生瞬态干扰。
电磁兼容原理及应用第1章 电磁环境与电磁兼容
(4)电磁环境基本概念
• 电子设备发射出来的电磁干扰具有一定的危害性
——降低电子元件的工作寿命，强度较大的电磁干扰可以击穿电子设备， 导致元件及整个系统的损坏；静电导致计算机及其元器件的损坏造 成的经济损失每年就高达数亿美元，还可以损坏医院里病人的导管 泵而导致病人生命危险。
上世纪50年代开始，随着自动化技术和电力电子器件的快速发展，电力电子技术 的兴起和微电子技术发展迅速向电气设备领域渗透，形成电气设备和电子设备 结合、强电和弱电结合、机械和电气结合、仪表和装置结合、硬件和软件结合 的各种复杂控制系统，而且在结构上也往往融为一体，同一电网中的用电设备 越来越多，产生日趋复杂和严重的电磁环境和电磁干扰问题。
频域：工频（较低频率）噪声和瞬变噪声的频率范围直接关系到所采取的抗干 扰措施：工频噪声的频率较低，对数字电路无严重影响，但对低电平模拟 电路的危害却很大；瞬变噪声的频率范围超过0.5MHz时，将引起一系列问 题。
电磁干扰产生的原因很多，噪声互相交织，传递途径多样，电磁环境错综复杂， 很多情况下是在系统出现异常后人们才意识到所处电磁环境的严峻程度。仅 对电磁环境有定性认识是不够的，应通过测量对电磁环境做出定量描述，如： 用电场强度和磁场强度表示稳定电场和磁场；用电压和电流表示局部电路与 整体的关系；用统计量和振幅概率分布函数表示随机变化的干扰特性；用脉 冲峰值分布、能量分布、发生频度分布等参数表示脉冲噪声等。
(4)电磁环境基本概念
• 随着自动化程度越来越高，人们越来越依赖电气电子设备，科学家和 工程师们一直朝一个共同的目标而努力奋斗者——研究、探索直至打 造新一代经济而卓越的电气与电子产品。然而，然而由电子和电气产 品带来的电磁干扰问题，使得人类和设备本身依赖的这个电磁环境越 来越恶劣，不论怎么精心策划，设计中的缺陷始终象噩梦般挥之不去。 补救的药方就是电磁兼容技术——确保设备或系统不产生电磁干扰的 技术。着力解决电磁干扰问题已成为电气和信息化建设中的重要内容 之一。
硬件测试中的噪声与干扰测试方法
硬件测试中的噪声与干扰测试方法硬件测试在现代科技领域中具有重要的意义，它能够有效地评估硬件设备的性能和可靠性。
然而，在测试过程中，噪声和干扰问题经常成为阻碍测试准确性的主要因素。
本文将介绍硬件测试中噪声和干扰的定义，以及有效的测试方法，旨在帮助读者更好地理解和解决这些问题。
第一部分：噪声和干扰的定义在硬件测试中，噪声和干扰是指来自内外部环境的不期望的信号或电磁波，对被测试设备的正常运行产生负面影响。
噪声和干扰可以来自多个来源，例如电源线、电磁辐射、其他设备等。
而对噪声和干扰进行有效的测试成为保障硬件设备可靠性的关键。
第二部分：噪声与干扰测试方法在硬件测试中，噪声与干扰测试方法的选择和应用都需要根据具体的硬件设备和测试目的来确定。
以下是几种常见的噪声与干扰测试方法。
1. 功率干扰测试：该测试方法主要应用于无线通信设备等需要进行功率传输的硬件设备。
通过在特定频率范围内植入合成信号，可以评估设备在不同干扰条件下的性能。
2. 电磁兼容性测试：该测试方法主要用于评估硬件设备的抗干扰能力以及电磁辐射水平。
通过将设备暴露在特定的电磁场中，可以测量设备的辐射和敏感性水平，并评估其对外界干扰的抵抗能力。
3. 噪声抑制测试：该测试方法主要应用于音频和视频设备等需要进行信号处理的硬件设备。
通过注入不同程度的噪声信号，可以评估设备对噪声的抑制能力，以及对正常信号的保真度。
4. 瞬态电磁干扰测试：该测试方法主要应用于评估硬件设备对瞬态电磁干扰的抵抗能力。
通过在设备周围产生突发电磁波，可以观察设备在不同干扰强度下的工作状态，并评估其稳定性和可靠性。
第三部分：测试结果分析与优化噪声与干扰测试的结果分析是测试过程中的关键环节，必须根据具体的测试目的和硬件设备特点进行合理的评估和优化。
以下是几种常见的测试结果分析与优化方法。
1. 信噪比分析：通过测量设备在不同信号强度下的信号与噪声比，可以评估设备的接收能力和信号处理能力，并找出可能的改进方案。
如何规避实验中的电路噪声与干扰
如何规避实验中的电路噪声与干扰在进行实验时，电路噪声与干扰是我们常常面临的问题。
这些噪声和干扰的存在会影响我们实验的结果，降低实验的准确性和可靠性。
因此，为了保证实验结果的准确性，我们有必要规避电路噪声与干扰。
下面，我将介绍一些方法来规避实验中的电路噪声与干扰。
1. 清洁电路环境在进行实验之前，我们应该确保电路环境的清洁。
清除电路周围的杂乱物品，将电路放置在干净的工作台上。
避免电路与其他设备或杂散电磁场的直接接触，以减少干扰。
2. 使用屏蔽材料在设计电路时，可以使用屏蔽材料来减少外部干扰对电路的影响。
屏蔽材料可以有效地阻挡电磁波传播，减少干扰。
例如，在设计放大器电路时，可以采用金属壳体来包裹电路板，起到屏蔽的效果。
3. 优化电路布局电路布局的合理优化可以减少电路噪声和干扰。
合理地安排各个元件的位置，减少信号线的长度和交叉。
将输入和输出信号线分开布置，避免相互干扰。
此外，注意地线和信号线的分离，以减少接地环路带来的干扰。
4. 选择低噪声元件在电路设计中，选择低噪声的元件是减少电路噪声与干扰的重要手段。
例如，在放大器电路中，选用低噪声的运放和电阻，可以降低噪声的引入。
此外，合理选择元件的工作点，减小元件本身的非线性失真，也可以减少干扰。
5. 使用滤波器如果电路噪声和干扰主要来自输入信号中的高频成分，可以在电路中加入滤波器来将高频噪声滤除。
滤波器可以选择合适的截止频率，通过滤波器的作用，将高频噪声滤掉。
6. 地线处理在电路设计中，地线处理是非常重要的一环。
良好的接地能够减少电路噪声和干扰。
要注意避免接地回路带来的干扰，尽量将地线与信号线分开。
7. 使用屏蔽电缆在信号传输过程中，可以使用屏蔽电缆来减少传输过程中的噪声和干扰。
屏蔽电缆内部带有金属屏蔽层，可以有效地阻挡外部电磁波对信号的干扰。
总结起来，规避实验中的电路噪声与干扰是我们进行实验的重要环节。
通过保持电路环境的清洁，使用屏蔽材料，优化电路布局，选择低噪声元件，使用滤波器，合理处理地线以及使用屏蔽电缆等方法，我们可以有效地减少电路中的噪声和干扰，提高实验结果的准确性和可靠性。
第1章噪声与干扰习题及解答
所以
Pso P = Pni ⋅ so Pno Pno
= 3.51 × 10 −15 × 100 = 3.51 × 10 −13 W
第一章
噪声与干扰习题
1.1.1 一个 1KΩ 的电阻，其工作温度为 17oC，工作带宽为 10MHZ，试计算 它两端产生的噪声电压和噪声电流的均方根值。 解：k =273+17=290K 电阻热噪声电压的均方根值为
2 En = en = 4kTR∆f = 4 ×1.38 × 10−23 × 290 × 103 × 107 ≈ 12.6 µ V
图题 1.2.4 解：
F1 = 1 +
Te1 20 = 1+ = 1.07 To 290
A pm1 = lg −1 F2 = lg −1
25 = 316.2 10
6 = 3.98 10
Te 2 = ( F2 − 1)To = (3.98 − 1) × 290 = 864.5
A pm 2 = lg −1
因为输入和输出信号的额定功率分别为
Ps i m =
VS2 ， 4 RS
Ps o m =
V S′ 2 RVS2 = 4 Ro 4 RS (RS + R )
对于输入、 输出端均匹配的无源有耗网络， 其 所以
Pn o m = Pn im ＝ k T ∆ f ，
F =
Ps i m R + R R = S =1+ S Ps o m R R
10 lg
Psim = 30 ， 所以 Psim = 1000 Pnim Pnim
Vs =
4 R A Psim =
4 × 300 × 1000 × 6.9 × 10 −14 ≈ 2.9 × 10 −4 V
苏科版物理八年级上册：第1章 综合实践活动-教案
提出问题提问：还有哪些噪声危害的案例。
二、简介噪声污染的治理噪声污染已经与空气污染、水污染和固体废弃物污染共同成为影响人们生活的四大污染。
20世纪80年代以来，越来越多的国家开始重视噪声污染的治理。
新式飞机比60年代和70年代初生产的飞机产生的噪声减低了许多。
煤动力火车被内燃机车和电气火车所取代。
汽车产生的噪声较以前减小了。
各国主要城市的街道都安装了噪声监测装置，禁止超标准的车辆通过。
三、建筑物声环境问题亟待解决需要更优质的建筑材料减弱噪声。
提问：如果你是建筑设计师，你会选择什么样的材料减弱噪声？引导学生说出选材根据。
四、降噪原理针对学生所提出的选材，提问噪声减弱的原理，引发学生思考。
展示课前搜集到的案例。
了解噪声污染治理的大致发展情况。
结合生活经验，思考并提出自己的想法。
思考降噪材料工作原理。
有意识地培养学生课后利用网络进行学习、提升的习惯。
由大环境中具体的噪声污染治理的介绍，细化、过渡到建筑物声环境问题，让学生更深切地感受到噪声问题的亟待解决。
充分体现从“生活走向物理”的新课标理念。
通过问题引发学生对降噪材料的思考，进而引入实践活动。
材料的隔声性能和生活中降噪材料的选择联系起来，使得本节实践活动更具有实际意义。
为之后选择降噪材料提播放降噪材料工作原理——降噪材料的孔洞或表面结构使得声音被吸收、反射，降低声音的穿透量，从而达到降噪效果。
五、分析选材的重要性简单总结降噪原理，并分析在减弱噪声的方法中选择隔声材料的重要性。
六、提出问题提问引发学生思考：刚刚的材料中，哪一种材料的隔声性能好，生活中常见的材料，哪一种隔声性能好，怎样选择隔声材料？了解“隔声”是减弱噪声的重要方法之一，了解隔声材料选择的重要性。
思考材料的隔声性能，和选材的依据。
供理论依据。
也为学生进行探究实验、设计实验方案提供参考。
由选材重要性过渡到材料隔声性能的比较更自然，符合学生的思维特点。
引导学生进行思考，激发探究欲望，从而引出对材料隔声性能的比较。
电子元器件的噪音与干扰控制方法
电子元器件的噪音与干扰控制方法在电子设备中，电子元器件的噪音和干扰是影响其性能和可靠性的重要因素之一。
为了确保设备的正常运行和信号的准确传输，我们需要采取一些方法来控制和降低噪音与干扰的影响。
本文将介绍几种常用的电子元器件噪音与干扰控制方法。
1. 电源滤波电子设备的电源往往存在着各种噪声，例如交流电源的纹波和高频成分等。
为了减少这些噪声对设备的影响，可以在电源输入端加入低通滤波器。
该滤波器能够滤除高频成分和纹波，从而提供一个相对稳定的电源供给，减少噪声和干扰的传导。
2. 接地处理接地问题是导致电子设备噪声和干扰的重要原因之一。
合理的接地设计和处理能够有效地降低设备的噪声和干扰水平。
首先需要建立一个良好的接地系统，将设备和电源的接地点连接在一起，并通过大面积接地来提供低阻抗路径。
其次，对于高频信号的接地问题，可以采用分离接地和干扰源的方法，将高频噪声通过滤波器等措施排除。
3. 屏蔽与隔离对于电子设备中可能存在的高频电磁干扰，可以采用屏蔽和隔离的方法来降低其对其他元器件的影响。
屏蔽主要通过添加屏蔽罩或屏蔽壳体来实现，以阻挡或吸收外部的干扰信号。
隔离则是通过适当的布线和隔离材料将高频信号与其他部分隔离开来，避免其传导和辐射。
4. 建立合理的电路布局合理的电路布局对于噪音与干扰的控制起着重要作用。
在设计电子设备时，应根据信号传输路径和噪声源的位置进行合理布局。
避免信号线和功率线的交叉和平行布局，尽量采用对称布局和减少回转线路，以减小信号之间的相互干扰。
5. 使用抗干扰元器件和材料选择具有抗干扰性能的电子元器件和材料也是降低噪音与干扰的有效方法。
例如，采用具有良好抗干扰性能的芯片、抗干扰滤波器和屏蔽RF电缆等能够有效减少外界干扰的影响。
总结：噪音与干扰对于电子设备的性能和可靠性有着重要影响，因此控制和降低噪音与干扰是电子设计中必不可少的一环。
通过电源滤波、接地处理、屏蔽与隔离、合理的电路布局以及使用抗干扰元器件和材料等方法，可以有效降低噪音与干扰的水平，提高电子设备的性能和可靠性。
无线通信技术基础_03 噪声和干扰
频率（MHz）
第3.3节、邻频干扰
3、接收机的邻频选择性。 可以从两个不同的方面来减小邻频干扰的影响：减小发射机的邻频辐射
和提高接收机的邻频选择性，得到的实际效果是相同的。
接收机邻频选择性是指接收机抑制邻频干扰的能力，它主要由接收机中 频滤波器的带外抑制度决定。 如果接收机具有良好的邻频选择性，能够最大程度地衰减发信机边带扩 展落到被干扰接收机阻带区域的干扰，就可以有效减轻邻频干扰的影响。 接收机中频滤波器的阻带衰减对远离接收机通带的干扰也要进行抑制， 这种带外干扰往往比较强，滤波器的阻带衰减必须可以提供足够的隔离 度，来抑制带外干扰。
第3.1节、噪声
Ta（ºK） 3×108 3×107 3×106 3×105 3×104 3×103 60 Fa（dB） 大气噪声 夏天 冬天 郊区人为噪声
50
40
市区人为噪声
30 典型的接收机热噪声 银河噪声
20
10 太阳噪声 （安静期） f（MHz） 50 100 1000 10000
To=290 3×10
人为噪声可以忽略不计。。
Fa（ dB），相对于kT0BN 100 城市商业区
80
城市居民区
60
郊区
40 农村 银河噪声
20
0
0.1
1
10
100
1000
频率（MHz
第3.1节、噪声
3、发射机的噪声辐射 人为噪声可能来自通信系统的外部，也可能来自通信系统的内部。在通
信系统内部，除了接收机的内部噪声以外，发射机的噪声辐射也会直接
的关系是相加，不管有没有信号，噪声都存在。加性噪声（简称噪声）的来
源是多方面的，一般分为：内部噪声和外部噪声（也称环境噪声）。 内部噪声是系统设备本身产生的各种噪声，例如，电阻类导体中电子的 热运动所引起的热噪声，半导体中载流子的起伏变化所引起的散弹噪声， 还有电源噪声和自激振荡产生的噪声等等。电源噪声等可以采取技术手 段消除，但热噪声和散弹噪声一般无法避免，而且它们的准确波形不能 预测，这种不能预测的噪声统称为随机噪声。 外部噪声包括自然噪声和人为噪声，它们也属于随机噪声。在无线通信 系统中，无线信号是在空间开放传输的，因此外部噪声的影响较大。在 实际的通信工程中，我们最关心外部噪声主要是人为噪声。
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1
噪声、干扰：泛指有用信号以外的其他一切无用信号
噪声：通常指内部噪声，由电路内部产生的无用信号 干扰：通常指外部噪声，来自电路外部产生的无用信号
第一章噪声与干扰1. 什么是噪声、干扰，对系统有什么影响？2. 噪声和干扰从那里来，有什么特点？3. 如何度量噪声和干扰对系统的影响？4. 如何降低噪声和干扰对系统的影响？
2
内部噪声
自然噪声：热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等
人为噪声：交流噪声、感应噪声、接触不良等
外部噪声（干扰）
自然干扰：天电干扰、宇宙干扰等
人为噪声：工业干扰、无线电干扰等噪声和干扰主要特性：随机性
说明：1.噪声和干扰问题涉及范围广、计算复杂、详细理论分析不属于本课程范围2.只需要掌握噪声和干扰问题的基本概念和简要分析，主要是自然噪声中的热噪声2. 噪声和干扰从那里来，有什么特点？
1.1 噪声的来源和特点
无噪声电阻的串联（或并联）。
5
为波尔的功率谱密度在所讨论的频带范围内与频率无关，即热噪声具。
把在所讨论频带内功率谱分布不均匀R
若系统工作带宽为，则电阻热噪声电压的均方值
f
当网络与前端匹配时，输入噪声的额kT f
6
9
耗电容，求输出端噪声电压的均方值。
网络的传递函数为输出端噪声均方电压谱密度220()()n kT v S f H f df C 2()()()o S f S f H f 14n BW RC 132dB BW RC 带宽：
()i S f 等效噪声带宽
11
小结：电阻、电感和电容的噪声 电阻：电阻热噪声
电感：等效于理想电感与损耗电阻的串联，主要是损耗电阻产生的热噪声 电容：等效于理想电容与损耗电阻的串联，但是电容损耗电阻非常小，频率很高时才考虑，因此损耗电阻热噪声因损耗电阻非常小而通常忽略不计。
噪声的主要来源：构成系统的电路元器件 电阻、电感、电容、BJTs 、FETs 、二极管等2. 噪声和干扰从那里来，有什么特点？
1.1.2 晶体管的噪声
晶体管的噪声通常比电阻的热噪声大得多，来源有 基区体电阻热噪声
散粒噪声（散弹噪声）
分配噪声
低频噪声（闪烁噪声，爆裂噪声）
12
1.1.3 场效应管的噪声
来源：沟道热噪声，栅极感应噪声，闪烁噪声，散粒噪声等
沟道热噪声
栅极感应噪声
闪烁噪声（1/f 噪声）
栅极散粒噪声
通常：在频率不是很高时，FET的噪声比BJT的噪声低
13
1.1.4 二极管的噪声
正偏工作状态
散粒噪声
闪烁噪声
反偏工作状态
由于反相饱和电流小，故引起的散粒噪
声较小
对于稳压二极管
齐纳击穿型：主要是散粒噪声，也有1/f噪声
雪崩击穿型：噪声较大，主要是散粒噪声和
多态噪声
14
1.1.5 天线噪声
1.1.6 多个噪声源作用于电路时的计算
1.2 噪声的表示和计算
根据P si，P so ，P ni，P no的概念，定义
19
例对于一个晶体管放大器，假如测量到其输入端的信噪比S/N 为10，输出端信噪比为5，则其F=2，NF=3dB 。
这是较典型的晶体管NF 。
低噪声晶体管放大器的NF 可以低于1dB 。
NF 频率特性曲线低噪声器件：噪声系数等值线图说明：1.设备制造商通常提供NF 频率特性曲线或者NF 等值线图来表示器件的NF 特性。
2.器件的NF 不仅与制造有关，还与工作频率和工作条件（如集电极电流，信号源内阻等）有关。
多级级联放大电路的总噪声系数
电路中某一点处信噪比与该点处的负载大小无关因此，根据噪声系数的定义，其值与输出端所接负载大小也无关，所以可以用额定功率表示实际功率naom Pm n im P P
等于网络额定功率增益的倒数，
噪声系数与以下因素有关
噪声系数与网络内部噪声大小有关。
噪声系数与输入噪声P ni的大小或者说与信号源噪声温度T有关，因此测量网络的噪声系数时，
规定信号源内阻取标准噪声温度，即T=290K。
噪声系数还与信号源内阻R s0有关，因此存在使网络噪声系数最小的最佳源阻抗。
噪声系数只适用于线性电路（或准线性电路）
23
所示电路中点画线框内电路的噪声）额定功率法，对于输入、输出端均匹配的无源有耗网络nom nim P P kT f
1.2.2 等效噪声温度
e 说明：1.噪声系数和等效噪声温度是描述同一网络噪声的两中不同方法。
2.
用等效噪声温度的好处：可以将网络噪声与等效噪声温度为相加，作为总的输入噪声，而把网络看做是无噪声的，处理比较方便。
3.等效噪声温度适合描述噪声系数接近于阻抗匹T
261.2.3 放大器的通用噪声等效电路*BJT,FET 放大器的噪声非常复杂，难以获取精确的等效电路。
假设：所有噪声具有相同的频谱，而且无相关性
将放大器的噪声等效到
输入端，形成串联噪声
电压源和并联噪声电流
源，而放大器等效为一
个无噪声放大器。
放大器的噪声系数＝信
号源到Z i 两端的噪声系数a b c
,,a c a b F F 无噪声放大器,1b c F
1.2.4 噪声系数与灵敏度
SNR min min ()S ni a e o P P SNR k T T BW SNR
28小结
信噪比适合于描述网络中某一处信号质量的好坏
噪声系数适合于描述一般线性（或准线性）网络的噪声性能，例如高频放大、变频、中频放大
等效噪声温度适合在噪声较低的场合描述噪声性能，如卫星通信的地面接收机，接收机的天线和前端低噪声放大器 接收机灵敏度适合于描述一定条件下整个接收机接收信号的微弱程度
29
1.3 降低噪声系数的措施 常用减小内部噪声的方法1.选用低噪声元器件
2.正确选择晶体管的直流工作点
3.选择合适的信号源内阻
4.选择合适的工作频带，不应过宽
5.选用合适的放大电路
6.降低器件的工作温度
4. 如何降低噪声和干扰对系统的影响？
301.4 干扰*1.4.1 工业干扰
1.4.2 天电干扰外部干扰自然干扰：天电干扰、宇宙干扰等
人为噪声：工业干扰、无线电干扰等工业干扰主要由产生电火花的电器装置引发。
可通过直接电磁辐射、沿电力线传输进入交流电源、或者耦合进入接收机形成干扰。
属于脉冲干扰。
天电干扰主要由雷电现象引发。
对低频段影响较大。
强度与地理位置、季节等因素有关。
31
1.5 低噪声放大器* 低噪声放大器（LNA ）是射频接收机前端的主要部件，主要特点：
位于接收机的最前端，噪声系数越小越好，具有一定增益但不宜过大； 是线性范围大、增益最好可调节的小信号线性放大器； 放大器输入端通过传输线与天线或天线滤波器相连，需要阻抗匹配；
具有一定的选频功能，通常为频带放大器。
LNA 的主要性能指标： 低的噪声系数 足够的线性范围 合适的增益 输入/输出阻抗的匹配 输入/输出间的良好隔离 低电源电压和低功耗
第一章小结
噪声和干扰的基本概念
来源、特性等
热噪声的定量分析
噪声电压均方谱密度、噪声电压均方值、噪声电压有效值、额定噪声功率
信噪比、噪声系数、等效噪声温度、灵敏度 低噪放*
33
习题
1.1.1 , 1.
2.1 , 1.2.2 , 1.2.3, 1.2.4
基础知识回顾
基础知识回顾
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