应用指南
什么是噪声系数 ?
噪声系数是用来描述一个系统中出现的过多的噪声量的品质因数。把噪声系数降低到最小的程度可以减小噪声对系统造成的影响。系统设计人员总是在尽最大努力使整个系统的信噪比 (SNR) 达到最优，为了达到这个目的，可以用把信号提高的办法，也可以用把噪声降低的办法。在像雷达这样的发射/接收系统中，提高信噪比的一种方法是用更大的大功率放大器来提高发射信号的功率，或使用大口径天线。降低在发射机和接收机之间信号传输路径上的损耗也可以提高信噪比 SNR，但是信号在传输路径上的损耗大都是由工作环境所决定的，系统设计人员控制不了这方面的因素。还可以通过降低由接收机产生的噪声来提高信噪比 SNR－通常这都是由接收机前端的低噪声放大器 (LNA) 的质量决定的。与使用提高发射机功率的方法相比，降低接收机的噪声 (以及让接收机的噪声系数的指标更好) 的方法会更容易和经济一些。
精确测量噪声系数的重要性
本应用指南的目的之一是让读者能够更好地理解在噪声系数测量中的测量精度问题，测量精度无论是对产品研发还是对产品生产都是很重要的。
在产品研发过程中，更高的噪声系数测量精度不仅意味着在产品的仿真和测量结果之间可以有更好的相关性，有助于设计人员更快地把电路模型精细化，它还意味着系统设计人员可以对诸如雷达之类的发射/接收系统的性能进行更好的优化。
在产品的生产测试中，改善的测量精度还可以允许使用较小的防护频带，这样可以在多个测试站的测量结果中取得更好的相关性，这意味着需要返工的产品越来越少，良率和吞吐量都大有提高，测试成本也进一步下降。更小的防护频带还可以让产品的技术指标更出色、更具竞争性，从而可以以更高的价格销售或是占据更多的市场份额。
介绍两种噪声系数测量的主要方法。
最常用的是 Y 因子法或冷热源法，是德科技的噪声系数分析仪和频谱分析仪都是用这种方法测量噪声系数。
Y 因子法使用经过校准的噪声源－包括专门设计的通/断噪声二极管，在噪声源的后面还有一个可提供较好的输出匹配的衰减器 (图 2)。当二极管关闭，即没有偏置电流存在时，噪声源会对被测器件呈现出室温端接负载。当二极管被反向偏置时，它所产生的雪崩效应会产生一个超过室温端接负载的电噪声，这个额外产生的噪声量被表征为 "超噪比" (即 ENR)。对于一个给定的噪声源，ENR 的值会随着频率而变化。根据内部衰减器的情况的不同，典型噪声源的 ENR 标称值的范围在 5 dB 到 15 dB 之间。使用噪声源可以在被测器件的输出端口得到两个噪声功率的测量结果，这两个测量结果的比值 (称为 Y 因子) 可用来计算噪声系数。使用 Y 因子法进行测量还能生成被测器件的标量增益。
第二种测量噪声系数的方法是冷源法，有时也把这种方法叫做直接噪声测量法。在被测器件的输入端口连接一个冷 (通常是室温的) 端接负载，另外再单独测量被测器件的增益。使用矢量网络分析仪 (VNA) 测量噪声系数就经常采用冷源法，因为这可以使我们在测量放大器或变频器时，只需通过单次连接，就可以完成诸如 S 参数、压缩、噪声系数等多项指标的测试。
下载此文您将了解使用是德科技 PNA-X 系列网络分析仪降低噪声系数的独特解决方案以及校准技术。
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