(6)噪声系数测试
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。
MXA EXA噪声系数测试步骤
----N9020A/N9010A
一、放大器噪声系数测试
前面板示意图
后面板示意图
•后面板连接：SNS系列噪声头，连接后面板SNS噪声源驱动，其余系列噪声头连接 +28V噪声源驱动，如后面板示意图所示。
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一、放大器噪声系数测试
被测件为：Preamplifier, 1-18GHz 测试仪器：MXA 噪声头： 346B
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二、混频器噪声系数测试
4 、设置扫描点数和平均次数，具 体步骤如下： [FREQ Channel] > {Points} > [11]> [Enter] [Meas Setup] > {Average Num On Off}为On > [5] 5 、校准，连接方式如下图，连接 完之后，进行校准，步骤如下： [Meas Setup] > {Calibrate Now} > [Enter]其中校准后显示如右图。
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二、混频器噪声系数测试
6 、连接被测件进行测量。本实 验的被测件为混频器，链接方式 如下图，其中噪声源的输入接仪 表背后的+28V(Pulsห้องสมุดไป่ตู้d)噪声源驱 动。本振为3GHz，7dBm，由信 号源提供，测试结果如右图所示。
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二、混频器噪声系数测试
7、测试结果显示 1) 显示成数据表的形式，操作过 程如下： [View/Display] > {Layout} > {Table} 2) 显示成图的形式，操作过程如 下，图形显示测量结果如下图： [View/Display] > {Layout} > {Graph}
噪声系数测量手册1：噪声系数定义及测试方法
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。
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。
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。
射频电子器件的性能测试与分析
射频电子器件的性能测试与分析射频电子器件的性能测试与分析摘要：射频电子器件作为无线通信系统的关键组成部分，在如今的移动通信、无线电广播和卫星通信等领域发挥着重要作用。
针对射频电子器件的性能测试与分析，本文对其进行了深入研究。
关键词：射频电子器件、性能测试、性能分析引言射频电子器件包括各种射频元器件和模块，如功率放大器、混频器、滤波器和倍频器等。
其性能的好坏直接影响到整个无线通信系统的性能。
因此，射频电子器件的性能测试与分析是至关重要的。
一、性能测试1. 测试项射频电子器件的性能测试包括以下几个主要测试项：（1）频率特性：测试射频电子器件在不同频率下的传输特性。
常用的测试方法包括频率响应测试和频率稳定性测试。
（2）增益特性：测试射频电子器件的增益特性，即输入信号与输出信号的增益关系。
常用的测试方法包括增益平坦度测试和增益动态范围测试。
（3）非线性特性：测试射频电子器件的非线性特性，如降低谐波、互调等。
常用的测试方法包括谐波测试和互调测试。
（4）噪声特性：测试射频电子器件的噪声特性，如输入噪声指数和输出噪声指数。
常用的测试方法包括噪声系数测试和噪声参数测试。
（5）稳定性：测试射频电子器件的稳定性，如截止频率和带宽等。
常用的测试方法包括稳定性分析和频域分析。
2. 测试方法针对不同的测试项，射频电子器件的性能测试可以采用不同的测试方法。
常用的测试方法包括：（1）实验室测试：在实验室条件下，使用检测仪器对射频电子器件进行性能测试。
这种方法能够提供准确的测试结果，但需要昂贵的测试设备和专业的测试人员。
（2）现场测试：在实际应用环境下，对射频电子器件进行性能测试。
这种方法能够模拟真实的工作条件，但可能受到环境噪声等因素的影响。
（3）模拟仿真：使用电磁仿真软件对射频电子器件进行仿真分析。
这种方法能够快速得到初步的测试结果，但需要准确的模型和输入参数。
二、性能分析射频电子器件的性能分析是在测试结果的基础上，对射频电子器件的性能进行定性和定量分析，以评估其在实际应用中的性能。
接收机噪声系数测试方法
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。
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信号发生器测量法
当被测噪声系数较大时,采用这种方法. 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 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， 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， 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 dB。可得噪声系数： 输出功率P2比P1高3dB。可得噪声系数： Fsys=Pgen/KT0B 上式中P 是信号发生器的输出功率。 上式中Pgen是信号发生器的输出功率。
噪声系数计算
超噪比ENR（ 超噪比ENR（Excess Noise Ratio） Ratio）
即
噪声源超过标准噪声温度T 热噪声的倍数。 噪声源超过标准噪声温度T0热噪声的倍数。
或
T − T0 ENR = T0
T − T0 ENR (dB) = 10 lg T0
噪声系数计算
Y系数方程
Th Tc ( − 1) − Y ( − 1) T0 T0 F = Y −1 Y (T c − T 0 ) ENR = [1 − ] Y −1 Th − T0
噪声系数计算
Y系数方程
F(dB) = 10 lg F = ENR(dB) − 10 lg(Y − 1) + ∆
式中
修正项
Y (Tc − T0 ) ∆ = 10lg[1 − ] Th − T0
当Tc等于标准温度T0时，修正项为零，因此 Tc等于标准温度 等于标准温度T 修正项为零，
F(dB) = ENR (dB) − 10 lg(Y − 1)
噪声电压
电阻产生噪声的标准方程
e = 4kTBR
2
k是波尔兹曼常数 是波尔兹曼常数 T是绝对温度 是绝对温度 B是带宽 是带宽(Hz) 是带宽 R是电阻 Ω ) 是电阻( 是电阻
Te:等效噪声温度 Te:等效噪声温度
N1、N2分别表示待测网络接标准 、 分别表示待测网络接标准 噪声源冷、热态时之输出噪声值。 噪声源冷、热态时之输出噪声值。
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） 双屏蔽电缆（泄露） 双屏蔽电缆 •屏蔽的 屏蔽的HP-IB电缆 电缆 屏蔽的 •内部电路 内部电路 •连接头轻微变形 连接头轻微变形 •本振贡献的噪声 本振贡献的噪声