​噪声系数是什么？

噪声系数是什么？

噪声系数是一个数字，通过它可以指定放大器或无线接收器的噪声性能。可以从放大器的信噪比开始。

假设我们把功率Ps的信号输入放大器。当然，除了信号外，放大器的输入端也会有一些噪声，假设是Pn,in。因此，放大器的输出将包括带功率输出Ps，out的信号和带功率输出Pn，out的噪声。(也就是说放大器会把噪声一并放大)

由于放大器有一定的增益，所以输入端的信号和噪声在输出端增加。

为了表征这种系统环境，在无线系统中有一个基本而重要的指标就是信噪比(SNR)。它只是信号功率与噪声功率的比值。

也就是说可以这么理解，在输入端：SNR=Ps,in/Pn,in。而在输出端，SNR=Ps,out/Pn,out

在理想条件下，放大器输入端的信噪比应等于放大器输出端的信噪比，因为信号功率和噪声功率都会被放大。

但在实际情况下，放大器输出端的信噪比会小于输入端的信噪比。

这个结果意味着，当信号通过任何微波组件时，信噪比总是会下降！

为什么放大器输出的信噪比要小，因为噪声比信号功率增加得多。这种附加的噪声是由放大器本身产生的。用噪声系数表征放大器产生的噪声量。

在另一方面，噪声水平增加更多的一个因素，噪声系数的设备。因此，噪声系数越小，设备或系统越好。

噪声系数(NF:Noisefigure)和噪声因子(F:noisefactor)是由射频(RF:radio-frequency)信号链中的成分引起的信噪比(SNR)退化的度量。它是一个数字，通过它可以指定放大器或无线接收器的性能，值越低表示性能越好。

总之，有一个指标叫做“噪声因子”，被定义为输入信噪比和输出信噪比之比，如下所示。

噪声系数是噪声因子的对数标度值，如下所示。

噪声系统(NF)=10*LOG(噪声因子F)

也就是说，噪声系数是以分贝为单位测量的，噪声因子是以线性单位测量的。

举个噪声系数例子

现在假设在接收链中有多个设备级联，需要测量整个接收链的噪声系数。

例如，对于下面的接收器链，每个设备的增益(或插入损耗)和噪声系数由数据表给出。

或者像带通滤波器这样的无源器件，噪声系数等于该器件的插入损耗。

第一步

从各自的数据表中列出所有设备的增益/损耗和噪声系数。

第二步

使用以下公式计算从分贝到线性单位的给定损耗、增益或噪声系数：

第三步

然后应用以下级联噪声系数公式：

F是接收到的噪声因子。

F1是第一个设备的噪声因子

G1是第一个设备线性单位的增益和损耗

F2是第一个设备的噪声因子

G2是第二个设备线性单位的增益或损耗

以此类推

F=1.58+(1.26-1)/0.63+(2-1)/(0.63*100)+(1.58-1)/(0.63*100*0.5)

F=2.03

第四步

在计算噪声系数后，使用以下公式将其转换为噪声系数。

NF(dB)=10*LOG(2.03)=3.07

就是这样进行计算的。