作者丨鼎陽科技 盧廣興
噪聲系數(shù)(Noise Figure)簡稱NF,是射頻微波器件的一個基本特性參數(shù),是衡量放大器、接收機甚至系統(tǒng)的一個重要指標,是一個傳統(tǒng)的射頻微波測試項目。
噪聲系數(shù)描述被測件DUT內(nèi)部噪聲程度,對信噪比的惡化程度,即輸入信噪比和輸出信噪比的比值。
或者表述為輸出噪聲與輸入噪聲乘增益之比:
定義噪聲系數(shù)時,輸入噪聲N0是理想器件在290K時電子學熱噪聲。
微波器件噪聲系數(shù)決定了整機的接收靈敏度(Receiver Sensitivity)。
解決方案
噪聲系數(shù)的測試方法很多,目前主要的方法有:Y因子法冷源法(功率法)附加相噪法本篇文章我們將介紹Siglent SSA5000-NF Y因子法。鼎陽科技SSA5000A-NF噪聲系數(shù)測量選件使用常見的Y因子法,為工程師提供了簡單的工具,可以快速有效地進行高質(zhì)量的噪聲系數(shù)測量,用折線圖和表格視圖描述DUT和系統(tǒng)模塊的噪聲系數(shù)和增益。除此之外,還支持測量噪聲因子、等效噪聲溫度、熱噪底、冷噪底等參數(shù)。
Y因子法
Y因子法是最通用的測試方法,適用于絕大多數(shù)場景,這也是目前常用的標準測試方法,SSA5000-NF噪聲系數(shù)應用程序利用 Y 因子方法來計算噪聲系數(shù)。通過使用噪聲源,SSA5000A系列頻譜分析儀可以快速確定被測設備的噪聲。這種方法非常簡單,因為它利用了噪聲源打開時(hot)和噪聲源關閉時(cold)的功率比例。
Y因子法的適用范圍如下:
·適用于DUT增益范圍-20~60dB,噪聲系數(shù)范圍 0~35dB
·應用于頻譜儀和噪聲系數(shù)分析儀等設備
·需要合適的標準噪聲源
由于噪聲源采用28V直流供電,并且測試過程中需要在高低(冷熱)兩種狀態(tài)來回切換,Siglent提供了NSD28“噪聲源驅(qū)動模塊”,SSA5000-NF噪聲系數(shù)應用程序通過USB控制該模塊,自動實現(xiàn)開關切換控制。
后續(xù),該程序?qū)⒅С种悄茉肼曉矗詣虞d入其ENR(超噪比)信息。此外,SSA5000A的前置放大器可降低 Y 因子噪聲系數(shù)測量的不確定性。
噪聲系數(shù)和增益圖形顯示
SSA5000A-NF噪聲系數(shù)測量選件提供準確的噪聲系數(shù)和增益測量,用戶可以自由地選擇頻率范圍、測試點數(shù),直觀展示各個頻點的噪聲系數(shù)和增益。用戶可以輸入ENR表格并保存到機器內(nèi)部。
噪聲系數(shù)和增益表格顯示
SSA5000A-NF噪聲系數(shù)測量選件還提供表格顯示結(jié)果,可以顯示各個頻點的噪聲系數(shù)、Y因子、等效噪聲溫度TA等。
小結(jié)
SSA5000A-NF噪聲系數(shù)測量選件基于SSA5000A系列頻譜分析儀,為工程師提供了一個可以快速有效地進行的噪聲系數(shù)測量的工具,是射頻器件、模塊和整機噪聲系數(shù)和增益測量的理想方案。
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SIGLENT