低噪声放大器LNA 之 噪声系数

一、噪声系数的定义

在定义噪声系数之前,先看一个放大器输入输出端信噪比(信号功率与噪声功率之比,写作SNR) 对比图:

​​从上图可用看出,从输入端到输出端,信号和噪声功率都得到了放大,放大器增益为 20dB。 噪声功率还附加了额外的系统内部噪声 N a N_{a} Na,使得输出端噪声功率额外提高,信噪比下降。

为衡量系统输入输出信噪比恶化的程度,引入噪声系数, IEEE 的标准定义为:噪声系数 F 是全部的输出噪声功率 N a + k T O B G N_{a}+kT_{O}BG Na+kTOBG和输出噪声的一部分功率 k T O B G kT_{O}BG kTOBG之比,这部分功率 k T O B G kT_{O}BG kTOBG是由于输入噪声 k T O B kT_{O}B kTOB引起的。 这里 T O T_{O} TO取自然界常温 290K(17℃)。 在理想情况下,附加噪声为 0,故F =1或 NF=0dB (其中 NF=10lgF )

噪声系数 F 有如下关系式:

二、噪声系数和等效噪声温度的关系

输入噪声 N i N_{i} Ni和输入信号 S i S_{i} Si被输入到一个有噪声的二端口网络,网络的增益为G ,带宽为 B ,等效噪声温度为 T e T_{e} Te。输入噪声功率 N i = k T O B N_{i}=kT_{O}B Ni=kTOB,输出信号功率 S o = G S i S_{o}=GS_{i} So=GSi,输出噪声功率为被放大的输入噪声功率和网络内部噪声功率之和, N o = k B G ( T O + T e ) N_{o}=kBG(T_{O}+T_{e}) No=kBG(TO+Te)。

三、级联系统的噪声系数

典型的无线接收机中,信号会经过多个器件如滤波器、放大器、混频器和传输线等, 它们每一级都会使信噪比恶化,因此量化这种恶化对评估接收机的整体性能显得很重要。如果知道每一级的噪声系数,那么就可以确定它们级联后的噪声系数。

考虑如下的级联系统


相关推荐
逝水无殇14 分钟前
C# 枚举(Enum)详解
开发语言·后端·c#
nianniannnn26 分钟前
c++复习自存--标准模板库STL
开发语言·c++·windows
努力努力再努力wz35 分钟前
【高性能网络库与HTTP Server系列】:基于主从 Reactor 模型实现高性能 C++ 网络库与 HTTP Server
开发语言·网络·数据结构·数据库·c++·网络协议·http
什巳43 分钟前
JAVA练习275-乘积最大子数组
java·开发语言·数据结构·算法
lang201509281 小时前
Apache POI Word(docx) 实战教程:从入门到精通表格合并、图片插入与文档合并
java·开发语言·word
鱼毓屿御2 小时前
Python 装饰器与函数调用机制(复习笔记 · 2026-07-07)
开发语言·python
浩瀚地学2 小时前
【Java基础复习】IO流(二)
java·开发语言·经验分享·笔记·学习
2601_963771372 小时前
Optimizing Logistics and Transportation Sites on WordPress
前端·数据库·windows·php
^yi2 小时前
【C++】内存管理
开发语言·c++
AC赳赳老秦2 小时前
采购专员自动化:OpenClaw 自动比价、生成询价单、跟踪供应商报价进度实战指南
开发语言·数据库·人工智能·python·自动化·github·openclaw