噪声系数测试资料
频谱仪测噪声系数测试方法
![频谱仪测噪声系数测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/ebbc753c53d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f55.png)
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。
噪声的评价和测量副本资料
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2.1 噪声的评价
2.1.4 噪声基本评价量 (7)昼夜等效声级Ldn
将夜间的等效声级增加10dB来计算24h的等效声级。
Ldn
10
lg
16 24
10
0.1Ld
8 24
10 0.1( Ln 10)
P67
2.2 噪声评价标准和方法
2.2.1 噪声标准的发展历史
☺ 1971年国际标准化组织(ISO)公布噪声允许标准; ☺ 1979年卫生部和国家劳动总局颁布我国《工业企业 噪声卫生标准(试行草案)》; ☺ 1982年我国颁布《城市区域环境噪声标准》 (GB3096-82); ☺ 1993年修改后重新颁布GB3096-93; ☺ 2008年再次修改并更名为《声环境质量标准》 (GB3096-2008)。
2.1 噪声的评价
2.1.4 噪声基本评价量 P66
(2)等效连续A声级
在声场中的某定点位置,取一段时间内能量平
均的方法,将间歇暴露的几个不同的A声级噪声,用
一个在相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级
来表示该时间内噪声的大小,这种声级称为等效连
续A声级。
Leq
10 lg
1 T
T 100.1LA (t) dt
2.1 噪声的评价
2.1.1 响度级和等响曲线 2.1.2 斯蒂文斯响度 2.1.3 计权网络和计权声级 2.1.4 噪声基本评价量
2.1 噪声的评价
2.1.1 响度级和等响曲线 (1)响度级 根据人耳的特性,人们模仿声压的概念.引出
与频率有关的响度级,响度级单位是方(phon),就 是选取以1000Hz的纯音为基准声音,取其噪声频率 的纯音和1000Hz纯音相比较,调整噪声的声压级, 使噪声和基准纯音(1000Hz)听起来一样响。
《噪声系数和测量》课件
![《噪声系数和测量》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/be022033a517866fb84ae45c3b3567ec102ddc24.png)
设置测量参数:频率、功率、温度等
记录数据:记录测量得到的噪声系数、频率、功率等数据
连接测量仪器:将信号源、功率计、噪声系数分析仪等连接起来
分析数据:分析噪声系数与频率、功率的关系,得出结论
测量结果分析
噪声系数:衡量信号传输过程中噪声的影响程度
测量方法:使用噪声系数测量仪,测量信号的输入和输出噪声
测量结果:噪声系值,表示信号传输过程中噪声的影响程度
噪声系数的应用:在通信、电子、声学等领域都有广泛的应用
噪声系数的计算公式:噪声系数=输出信号功率/输入信号功率
噪声系数的测量
测量原理
噪声系数的定义:描述信号传输过程中噪声增加的程度
测量步骤:首先设置测量参数,然后输入信号,最后读取输出信号并计算噪声系数
注意事项:测量过程中要保证信号的稳定性和准确性,避免干扰因素影响测量结果
添加标题
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噪声系数测量设备的智能化和自动化
噪声系数测量技术的不断发展和完善
噪声系数测量标准的不断提高和统一
噪声系数测量技术的应用领域不断扩展,如航空航天、电子通信等
展望
噪声系数测量技术的发展:更加精确、快速、便捷
噪声系数测量设备的发展趋势:智能化、小型化、便携化
噪声系数测量在环保领域的应用:更加广泛,更加重要
测量方法:使用噪声系数测量仪,通过测量输入信号和输出信号的功率比来计算噪声系数
测量设备
声级计:测量噪声的强度和频率
频谱分析仪:分析噪声的频率成分
噪声源定位仪:确定噪声源的位置
噪声剂量计:测量噪声暴露剂量
测量步骤
准备测量仪器:噪声系数分析仪、信号源、功率计等
启动测量:启动信号源,调整功率,观察噪声系数分析仪的读数
噪声系数测量手册1:噪声系数定义及测试方法
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噪声系数测量手册Part 1. 噪声系数定义及测试方法安捷伦科技:顾宏亮一.噪声系数定义最常见的噪声系数定义是:输入信噪比/ 输出信噪比。
它是衡量设备本身噪声品质的重要参数,它反映的是信号经过系统后信噪比恶化的程度。
噪声系数是一个大于1的数,也就是说信号经过系统后信噪比是恶化了。
噪声系数是射频电路的关键指标之一,它决定了接收机的灵敏度,影响着模拟通信系统的信噪比和数字通信系统的误码率。
无线通信和卫星通信的快速发展对器件、子系统和系统的噪声性能要求越来越高。
输入信噪比SNR input=P i/N i输出信噪比SNR output=P o/N o噪声系数F =SNR input/SNR output通常用dB来表示NF= 10Log(F)假设放大器是理想的线性网络,内部不产生任何噪声。
那么对于该放大器来说,输出的功率Po以及输出的噪声No 分别等于Pi * Gain以及Ni*Gain。
这样噪声系数=(Pi/Ni)/(Po/No)=1。
但是现实中,任何放大器的噪声功率输出不仅仅有输入端噪声的放大输出,还有内部自身的噪声(Na)输出,下图为线性双端口网络的图示。
双端口网络噪声系数分析框图Vs: 信号源电动势Rs: 信号源内阻Ri: 双端口网络输入阻抗R L: 负载阻抗Ni: 输入噪声功率Pi: 输入信号功率No: 输出噪声功率Po: 输出信号功率Vn: 该信号源内阻Rs的等效噪声电压Ro: 双端口网络输出阻抗输出噪声功率: N o = N i * Gain + N a ; P o=P i * Gain噪声系数= (P i * N o)/(N i* P o) = (N i * Gain + N a) /(N i * Gain)= 1 + Na/(N i * Gain) > 1根据IEEE的噪声系数定义:The noise factor, at a specified input frequency, is defined as the ratio of (1) the total noise power per unit bandwidth available at the output port when noise temperature of the input termination is standard (290 K) to (2) that portion of (1) engendered at the input frequency by the input termination.”a.输入噪声被定义成负载在温度为290K下产生的噪声。
微波测量第七章噪声系数测试
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• 来自设备外部的噪声主要有:天线噪声、宇宙 噪声、工业噪声、天电干扰等。
• 为减小噪声和度量通信、雷达等接收微弱信号 的能力,需要测量微波设备的噪声特性。因此 ,噪声测试日趋重要。
噪声的危害举例
• 用望远镜观察远处海岸的船和人:由于距离较远,用 肉眼几乎不能分辨船上的国旗来判断来自何方,所以 用望远镜,如果用一个挂花的,肮脏的镜头几乎看不 到,而如若用干净的,划痕很少的镜头,可以看清楚 甚至船上人的胡须,因为后者对你来说是一个少有干 扰的系统。
举例
• 对于卫星上传输下来的信号,一半都需要前置放大器 放大,信号很小,要求噪声很小。也可以用噪声温度 表示噪声系数:
噪声温度 =865K的放大器,计算其噪声系数。 NF:分贝表示的噪声系数。
:表示的噪声温度。
噪声电压
电阻产生噪声的标准方程
e2 4kTBR e为噪声开路电压均方值 k是波尔兹曼常数 T是绝对温度 B是带宽(Hz) R是电阻( )
噪声系数F
噪声系数F描述了信号通过器件后的信噪比变化。即描述不 同放大器或接收机噪声贡献的程度,理想情况为F=1。作 为通带内无量纲的、独立的指标,噪声系数比灵敏度容易 测量。此外,如果知道系统在带内的噪声系数,我们可以 估计灵敏度及如果加前置放大器可以改善的程度。
噪声系数的对数表达式
F:噪声系数 :输入信噪比 :输出信噪比
是温度T的普适函数
Te:等效噪声温度
N1、N2分别表示待测网络接标 准噪声源冷、热态时之输出噪 声值。
噪声描述
噪声描述:噪声是内部产生的使电路性能比理
论预期值降低的干扰。通常用噪声系数(Noise factor)和噪声指数(Noise figure)来描述这一 性能 。
噪声系数测试
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噪声系数测试1 增益法前面提到,除了直接使用噪声系数测试仪外还可以采用其他方法测量噪声系数。
这些方法需要更多测量和计算,但是在某种条件下,这些方法更加方便和准确。
其中一个常用的方法叫做“增益法”,它是基于前面给出的噪声因数的定义:在这个定义中,噪声由两个因素产生。
一个是到达射频系统输入的干扰,与需要的有用信号不同。
第二个是由于射频系统载波的随机扰动(LNA ,混频器和接收机等)。
第二种情况是布朗运动的结果,应用于任何电子器件中的热平衡,器件的可利用的噪声功率为:P NA = kTΔF,这里的k = 波尔兹曼常量(1.38 * 10-23焦耳/ΔK),T = 温度,单位为开尔文ΔF = 噪声带宽(Hz)在室温(290ΔK)时,噪声功率谱密度P NAD = -174dBm/Hz 。
因而我们有以下的公式:NF = P NOUT - (-174dBm/Hz + 10 * log 10(BW) + 增益) //20*log10(BW)在公式中,P NOUT 是已测的总共输出噪声功率,-174dBm/Hz 是290°K 时环境噪声的功率谱密度。
BW 是感兴趣的频率带宽。
增益是系统的增益。
NF 是DUT 的噪声系数。
公式中的每个变量均为对数。
为简化公式,我们可以直接测量输出噪声功率谱密度(dBm/Hz),这时公式变为:NF = P NOUTD + 174dBm/Hz - 增益为了使用增益法测量噪声系数,DUT 的增益需要预先确定的。
DUT 的输入需要端接特性阻抗(射频应用为50Ω,视频/电缆应用为75Ω)。
输出噪声功率谱密度可使用频谱分析仪测量。
增益法测量的装置见图2。
图2.下测量得到的增益为80dB。
作为一个例子,我们测量MAX2700噪声系数的。
在指定的LNA增益设置和VAGC接着,如上图装置仪器,射频输入用50Ω负载端接。
在频谱仪上读出输出噪声功率谱密度为-90dBm/Hz。
为获得稳定和准确的噪声密度读数,选择最优的RBW (解析带宽)与VBW (视频带宽)为RBW/VBW = 0.3。
噪声系数和测量
![噪声系数和测量](https://img.taocdn.com/s3/m/1b1c0f990d22590102020740be1e650e52eacf26.png)
290
(ENR F ) 1 ENR 1 F测 出 Y ,F 已 知
ENR就算出噪
2020
TH:噪声源 加电时的噪声
Y 1 E声N系R数F。
温度
F
F ENR Y 1
TN:LNA折 算到入口的噪 声温度
04
2022
Y=N2/N1
未加电 : N1=GKT0B+Na
加电: N2=GTHNaKB+Na
到基站 电源
图5-7典型的塔顶LNA结构方框图
5.4噪声系数 测试
(1)使用噪声系数测试仪
图5-3噪声系数测试仪测试噪声系数
非变频器件
• 放大器 • 变频器件 • 本振固定中频固定 2 本振变化中频固定上/下变
频 3 本振不变中频变化上/下变
频
NFA
NFA
校准
测试
01 HP346A 03 校准 05 本振 07 测试
汇报人姓名 202X年12月20日
LNA产生的附加噪声很低
LNA
NF
噪声系数NF:
接收机
01
NIN
02
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接收机噪声系数NF,就是信号输入信噪比,经过接收机变坏的
dB数
灵敏度S=-174+10logBW+NF+C/N C/N=(Eb/N0)+10logRb-10logBWn
Nin NOUT KT f K:0波耳兹
有耗网络的噪 声系数
S S L:传输线
i 损耗
i
曼常数 1.38×102
NFL
Ni Sout
KT0f (Si ) 1
3焦耳
/ K. HLz
低噪声放大器LNA噪声系数测试技术研究
![低噪声放大器LNA噪声系数测试技术研究](https://img.taocdn.com/s3/m/348a619848649b6648d7c1c708a1284ac8500509.png)
低噪声放大器LNA噪声系数测试技术研究低噪声放大器(Low-Noise Amplifier,LNA)是一种用于增加输入信号的幅度而几乎不引入额外噪声的放大器。
在无线通信系统中,LNA被广泛使用于接收信号链路中,扮演着信号前端放大器的角色。
因此,准确评估LNA的噪声性能至关重要。
本文将介绍LNA噪声系数测试技术的研究。
首先,我们需要了解噪声系数(Noise Figure,NF)的概念。
噪声系数是评估放大器如何将噪声引入到输出信号中的指标。
它衡量了LNA引入的噪声相对于输入信号的强度。
NF的单位是dB,值越小表示LNA引入的噪声越少。
为了测试LNA的噪声系数,我们需要使用两种基本方法:热噪声法和恒压降噪声法。
热噪声法是通过将LNA输入端短路,并测量输出端的噪声功率来评估噪声系数。
此时,LNA输入端相当于接收到一个噪声功率等于室温KTB的等效噪声电源。
K是玻尔兹曼常数,T是温度,B是系统带宽。
通过测量输出端的噪声功率和输入端的噪声电源功率,可以计算出噪声系数的值。
恒压降噪声法是通过在待测LNA输入端接入一个可变噪声源,并逐渐将其噪声功率降低到一个非常小的水平,同时测量输出端的噪声功率。
通过测量不同噪声功率下的输出噪声功率以及输入噪声功率的比值,可以得到噪声系数。
除了上述两种基本方法,还有一些扩展技术可以提高噪声系数测试的准确性,例如冷电流抵消技术、矩阵法、外差法等。
这些技术可以在一定程度上消除测试中的系统误差,提高测试结果的可靠性。
为了实现LNA噪声系数的精确测试,还需要注意以下几点:首先,要选择合适的测试仪器。
噪声系数测试仪器应具备宽频带、低噪声、高灵敏度等特点。
矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)通常被广泛应用于LNA的噪声系数测试。
其次,要定制合适的测试夹具。
测试夹具应该具备低插入损耗、高隔离度和低噪声等特点,以保证测试结果的准确性。
最后,要注意测试环境的控制。
混频器的噪声系数测试
![混频器的噪声系数测试](https://img.taocdn.com/s3/m/8e0bd99ba1116c175f0e7cd184254b35eefd1ab6.png)
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。
Y系数法的噪声系数测试
![Y系数法的噪声系数测试](https://img.taocdn.com/s3/m/e83dc18f0b4c2e3f572763de.png)
噪声系数的测量_DUT 测试
校准完成后, 按下面右图连接噪声源和DUT, 然后按RUN CONT 键, 最后按 Trace 键。
噪声系数的测量_DUT 测试
选择 List,测试的噪声系数,噪声温度及增益显示如下。
噪声系数的测量的不确定度
•ENR不确定度 •频谱仪噪底的不确定度 •环境温度的影响 •外部干扰信号 •失配误差 •……
Y系数法的噪声系 数测试
目录
1、噪声系数测量基本概念 2、噪声系数测试原理 3、噪声系数测试方法 (R&S FSV) 4、 噪声系数测量的不确定度
噪声系数基本概念
噪声系数基本概念
噪声系数基本概念_器件噪声
噪声系数基本概念_噪声系数
噪声系数基本概念_噪声温度
噪声系数测量基本概念_超噪比
噪声系数测量原理
噪声系数的测量的误差源_环境温度
数测量原理
噪声系数的测量步骤
第三步的手动计算记标繁琐, 可通过R&S的NF测试选件自动计算完成。
噪声系数的测量_校准
按下面右图连接好噪声源, 然后按Mode 键 并选择 Noise Figure 测试选件。
噪声系数的测量_校准
依次点击 Frequency setting, ENR setting, Loss setting ( measure setting和 display setting 用默认设置即可), 完成相关的设置后, 然后点击cal. 不同频点的ENR的值在噪声源上可以找到。
接收机噪声系数测试方法
![接收机噪声系数测试方法](https://img.taocdn.com/s3/m/e533e517e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7856d54b.png)
接收机噪声系数测试方法(实用版4篇)篇1 目录1.引言2.噪声系数的定义和重要性3.传统噪声系数测量方法的局限性4.多通道射频接收机测量噪声系数的方法5.结论篇1正文接收机噪声系数测试方法是一种用于评估射频接收机性能的重要技术手段。
噪声系数是描述接收机前端放大器噪声特性的参数,它直接影响到接收机的灵敏度和信噪比。
因此,对接收机噪声系数的精确测量具有重要的实际意义。
一、引言射频接收机广泛应用于通信、广播、导航等领域,其性能指标直接影响到整个系统的性能。
噪声系数是描述接收机前端放大器噪声特性的参数,它直接影响到接收机的灵敏度和信噪比。
因此,对接收机噪声系数的精确测量具有重要的实际意义。
二、噪声系数的定义和重要性噪声系数(Noise Figure,NF)是指接收机前端放大器在输入信号一定时,输出信号噪声功率与输入信号噪声功率之比。
噪声系数越小,表示接收机前端放大器的噪声性能越好,灵敏度和信噪比越高。
因此,噪声系数是评估接收机性能的重要参数之一。
三、传统噪声系数测量方法的局限性传统的噪声系数测量方法主要包括噪声源法、噪声桥法和反射法等。
这些方法在测量低噪声系数的接收机时存在一定的局限性,主要表现在以下几个方面:1.测量范围有限:传统方法的测量范围通常在 100 MHz 以下,对于高频噪声系数的测量能力较弱。
2.测量精度受限:传统方法的测量精度受到噪声源、测试环境和被测器件等因素的影响,难以实现高精度测量。
3.测量时间较长:传统方法的测量时间通常较长,不利于高效、快速地评估接收机性能。
四、多通道射频接收机测量噪声系数的方法针对传统噪声系数测量方法的局限性,研究人员提出了多种针对多通道射频接收机的噪声系数测量方法。
这些方法主要利用多通道切换、噪声注入和数字信号处理等技术来实现高精度、高效率的噪声系数测量。
1.多通道切换测量法:通过设计多个射频开关,实现不同通道之间的切换,从而在不同通道切换的过程中测量噪声系数。
噪声系数测试仪优秀课件
![噪声系数测试仪优秀课件](https://img.taocdn.com/s3/m/91f5dd91b307e87100f696ac.png)
FS-K3初始界面
3、设置GPIB地址:
1)按下FSP频谱仪“SETUP”按键,在“General Setup”菜单 下设置GPIB address为20。
2)在FS-K3测试界面上选择“Device”菜单,出现“Device” 对话框,在“Analyzer”的选择框中选择FSPxx,“GPIB” 设置为选中,“Addr”选择框设置为20。
2)单击 图标,测试区域将显示每一个测试频点的 测试数据。
dBm -20 -10 -3 0 3 6 10 20 30 mw 0.01 0.1 0.5 1 2 4 10 100 1000
1、操作前准备
戴三防:防静电手腕、防静电 工衣、防静电鞋
接二地:仪器接地、人接地 若联机则在仪器加电前接上
GPIB
2、开机并进入噪声系数测试软件 FS-K3
1)分别打开频谱仪和测试电脑电源开关,FSP频谱仪进 入频谱分析状态,并按Preset键复位;
4、设置测试参数:
1)设置测试频率:
如图设置 “Start”设为885MHz “Stop” 设为909MHz, 步进“Step” 输入框为1MHz,
则共有25个测试频点
2)设置ENR值: 在FS-K3测试软件界面上选择“ENR”菜单,出现
“编辑ENR列表”对话框:
3)设置Device各项值:
在FS-K3测试软件界面上选择“Device”菜单,出现 “Device”对话框:
8 进行测量:
噪声源接口
频谱分析仪FSP
线缆2
待测产品加电后,如上图先连接电缆2,后连接电缆1, 接入待测产品,选中“All freq”,并单击“RUN”,进行测 量。
噪声系数测量手册part2
![噪声系数测量手册part2](https://img.taocdn.com/s3/m/5d3ee81952ea551810a6873d.png)
噪声系数测量手册Part 2. 噪声系数测量技巧安捷伦科技:顾宏亮1.选择正确的噪声系数测量方法现在我们知道,噪声系数测量主要可以通过三种方法,分别是Y系数测量方法,频谱仪直接测试法,网络分析仪冷态噪声源法,那下表主要描述在各个场合下适合于选择哪种测量方式。
2.噪声系数测量不确定度分析在Y系数法测量中,噪声系数测量结果的不确定度主要来源于噪声源以及测量仪器。
噪声源部分a. 超噪比ENR 的不确定度b. 噪声源的输出与被测件输入的失配仪器部分a.噪声系数测量不确定度b.增益测量不确定度c.仪表自身噪声系数d.仪表输入端失配Agilent在噪声系数测量不确定度分析上提供给免费的软件可以供用户使用。
具体地址如下所示/noisefigure/NFUcalc.html举例说明如下图所示3.校准完后噪声系数不等于零如果你使用过网络分析仪,那么当你做完直通校准后仪表的S21测量结果一定是0dB。
同样在噪声系数分析仪校准后,因为没有接入任何器件,理论上这个时候显示的噪声系数应该是0dB,增益为0dB。
但是事实上,经常看到校准完之后不为0.根据Y系数法测量的理论,仪表的测量结果如下述公式所示F meas = F DUT + (F NFA– 1)/G DUT当校准完后,没有接入任何器件,这个时候测量得到的F meas= F NFA,G DUT=1。
F NFA = F DUT + (F NFA– 1)/1F DUT = F NFA - (F NFA– 1)/1F DUT = 1 = 0dB现在假设增益测量的抖动为0.01dB,那么转换为线性值为10(0.01/10) =1.00231.同时假设仪表的噪声系数为10dB,转换为线性值为10(10/10) =10,这样计算式为如下所示:F DUT = 10 – (10 – 1)/1.00231=1.02074F DUT = 0.089 dB如果增益的抖动为0.05dB,,那么转换为线性值为10(0.05/10) =1.01158,这种情况下F DUT = 10 – (10 – 1)/ 1.01158=1.10303F DUT = 0.426 dB从上述的关系式可以看到,在校准完后未接入被测件时,只要增益的测量发生一点点变化。
接收机噪声系数测试方法
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接收机噪声系数测试方法接收机的噪声系数是衡量其信号接收能力的重要指标之一、噪声系数表示接收机输入信号与输出信号之间的信噪比损失。
噪声系数越小,接收机的信噪比损失越小,其性能越好。
为了保证接收机的正常工作,需要定期对其噪声系数进行测试。
接收机的噪声系数测试可通过外参考源法或内参考源法来进行。
一、外参考源法:使用外部噪声源作为参考源来测试接收机的噪声系数。
一般情况下,可以使用陶瓷电阻、热电偶和大气热噪声等作为外参考源。
1.陶瓷电阻法:陶瓷电阻法是一种常用的测试方法,其原理是使用陶瓷电阻作为产生噪声的源,通过测量输出信号的功率和输入信号的功率来计算噪声系数。
测试步骤如下:1)将陶瓷电阻与接收机的输入端相连接;2)打开接收机,通过调节陶瓷电阻的阻值,使得接收机输出的信号功率达到最大;3)测量陶瓷电阻的阻值、接收机输出信号的功率和输入信号的功率;4)根据功率的大小计算噪声系数。
2.热电偶法:热电偶法是利用热电偶作为外参考源,通过测量输出信号的功率和热电偶的温度来计算噪声系数。
测试步骤如下:1)将热电偶与接收机的输入端相连接;2)打开接收机,通过调节热电偶的温度,使得接收机输出的信号功率达到最大;3)测量热电偶的温度、接收机输出信号的功率和输入信号的功率;4)根据功率和温度的大小计算噪声系数。
3.大气热噪声法:大气热噪声法是利用地球大气的热噪声作为外参考源,通过测量输出信号的功率和大气热噪声的温度来计算噪声系数。
测试步骤如下:1)将天线与接收机的输入端相连接;2)选取一个没有无线电源干扰的地点进行测量;3)打开接收机,测量接收机输出信号的功率和大气热噪声的温度;4)根据功率和温度的大小计算噪声系数。
使用外参考源法进行噪声系数测试的优点是测试结果准确,可靠性高。
但同时需要提前准备好相应的外参考源。
二、内参考源法:使用接收机自身内部的参考源来进行噪声系数测试,常用的内参考源包括内部噪声源、参考输入端口和本地参考振荡器等。
噪声系数测量手册part2
![噪声系数测量手册part2](https://img.taocdn.com/s3/m/5d3ee81952ea551810a6873d.png)
噪声系数测量手册Part 2. 噪声系数测量技巧安捷伦科技:顾宏亮1.选择正确的噪声系数测量方法现在我们知道,噪声系数测量主要可以通过三种方法,分别是Y系数测量方法,频谱仪直接测试法,网络分析仪冷态噪声源法,那下表主要描述在各个场合下适合于选择哪种测量方式。
2.噪声系数测量不确定度分析在Y系数法测量中,噪声系数测量结果的不确定度主要来源于噪声源以及测量仪器。
噪声源部分a. 超噪比ENR 的不确定度b. 噪声源的输出与被测件输入的失配仪器部分a.噪声系数测量不确定度b.增益测量不确定度c.仪表自身噪声系数d.仪表输入端失配Agilent在噪声系数测量不确定度分析上提供给免费的软件可以供用户使用。
具体地址如下所示/noisefigure/NFUcalc.html举例说明如下图所示3.校准完后噪声系数不等于零如果你使用过网络分析仪,那么当你做完直通校准后仪表的S21测量结果一定是0dB。
同样在噪声系数分析仪校准后,因为没有接入任何器件,理论上这个时候显示的噪声系数应该是0dB,增益为0dB。
但是事实上,经常看到校准完之后不为0.根据Y系数法测量的理论,仪表的测量结果如下述公式所示F meas = F DUT + (F NFA– 1)/G DUT当校准完后,没有接入任何器件,这个时候测量得到的F meas= F NFA,G DUT=1。
F NFA = F DUT + (F NFA– 1)/1F DUT = F NFA - (F NFA– 1)/1F DUT = 1 = 0dB现在假设增益测量的抖动为0.01dB,那么转换为线性值为10(0.01/10) =1.00231.同时假设仪表的噪声系数为10dB,转换为线性值为10(10/10) =10,这样计算式为如下所示:F DUT = 10 – (10 – 1)/1.00231=1.02074F DUT = 0.089 dB如果增益的抖动为0.05dB,,那么转换为线性值为10(0.05/10) =1.01158,这种情况下F DUT = 10 – (10 – 1)/ 1.01158=1.10303F DUT = 0.426 dB从上述的关系式可以看到,在校准完后未接入被测件时,只要增益的测量发生一点点变化。
噪声系数的原理和测试方法
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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。
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电阻产生噪声的标准方程
e2 4kTBR
k是波尔兹曼常数 T是绝对温度 B是带宽(Hz) R是电阻( )
Te:等效噪声温度
N1、N2分别表示待测网络接标准 噪声源冷、热态时之输出噪声值。
噪声系数计算
超噪比ENR(Excess Noise Ratio)
噪声源超过标准噪声温度T0热噪声的倍数。 即
噪声系数测试的误差源
• ENR不确定度; • 环境温度的影响 • 噪声信号测试线性度 • 被测件工作线性 • 外部干扰信号 • 失配误差 • ……
•双屏蔽电缆(泄露) •屏蔽的HP-IB电缆 •内部电路 •0lg[1 Y (Tc T0 ) ] Th T0
当Tc等于标准温度T0时,修正项为零,因此
F(dB) ENR(dB) 10lg(Y 1)
噪声系数线性表达为
Fsys=ENR/(Y-1)
当噪声系数>>ENR时,Y接近于1,此时 测量精度降低。通常噪声系数比ENR大10dB 时,Y- 参数测量法会带来较大的误差.
ENR T T0
或
T0
ENR(dB) 10 lg T T0 T0
噪声系数计算
Y系数方程
(Th 1) Y (Tc 1)
F T0
T0
Y 1
ENR [1 Y (Tc T0 ) ]
Y 1
Th T0
噪声系数计算
Y系数方程
F(dB) 10lg F ENR(dB) 10lg(Y 1)
信号发生器测量法
当被测噪声系数较大时,采用这种方法.
在被测系统输入端加入负载(环境温度约为290K),测量输出 噪声功率P1。然后在输入端接上信号发生器,使信号输出频率 在测量频带范围内。调整信号发生器的输出功率,使被测系统 输出功率P2比P1高3dB。可得噪声系数:
Fsys=Pgen/KT0B 上式中Pgen是信号发生器的输出功率。