發布日期：2022-10-18 點擊率：74
當你想到“噪聲” ，通常你會認為噪聲來自外面的某個地方。這話也沒錯，但是有一部分噪聲是由組件（DUT）本身產生的。除非設備工作在絕對零度（攝氏零下273度） ，否則物體本身總會發出這樣的噪聲。在大多數情況下，我們只是忽略這種噪聲，主要是因為噪聲強度不大，不足以干擾正常的信號。
但有些情況下，我們不能忽略這些噪聲產生的組件本身。對于這種情況，我們制定了一個規格來測量 、管理、 控制這種類型的噪聲，這個指標被稱為“噪聲系數”。物理噪聲系數和噪聲系數指標相同，唯一的區別是噪聲系數（Noise Figure）是對數標度（分貝） ，噪聲因子（Noise Figure）是線性標度。
現在讓我們來看看噪音數字的一些細節。假設你有一個虛構的設備，它的增益為1，這意味著它不能放大任何進入設備的信號，并且它完全受到任何外部噪聲源的保護。假設您輸入如左圖所示的輸出，并得到如右圖所示的輸出。你覺得有什么不同嗎？是的...... 我沒有看到任何不同的大小的信號峰值，這是可以理解的，因為這是一個設備增益1。那噪底呢？你會注意到輸入的噪底和輸出的噪底之間有很大的區別。為什么會變成這樣？既然我們假設這是一個完全不受外界噪聲干擾的理想設備，我們唯一能想到的可能性就是噪聲是由設備本身（Device Under Test）本身產生的。噪聲系數表征的就是這種設備的內部噪聲大小。
我們如何用正式的方式來表達這個噪音數字？如果器件的增益總是1，最簡單的表示方法就是“輸入噪聲和輸出噪聲之間的差值”。但是，如果增益不是1（大于1） ，只看噪聲級別的差異，你不知道增加的噪聲級是由于放大還是內部產生。在這種情況下，估計內部噪聲產生的更好方法是比較信噪比（信噪比） ，如下所示。
針對這個問題，我們提出了一個稱為“噪聲因子”--Noise Factor的指標，定義為輸入信噪比和輸出信噪比，如下所示。
噪聲因子的定義：
噪聲系數只是噪聲因子的對數值，如下圖所示。
NF單位是dB，NF（dB）一定大于0，也就是說經過新系統，噪聲一定會增加，且信噪比一定會變差。
噪聲系數（Noise Figure）和噪聲因子（Noise Factor）的對應關系
噪底可以從增益（G）、輸入噪聲（Ni）和內部產生的噪聲（Na）導出，如下所示。
不管你用什么方法，一旦你得到噪聲因子，得到噪聲系數（Noise Figure簡稱NF）是自動的。只需要如下所示的對數尺度。
級聯系統的噪聲因子：
級聯放大系統的噪聲系數計算結果：
上面的計算結果可以看到，在G1足夠高的情況下，第一級噪聲系數1.8決定了整個系統的噪聲系數。
來源： 射頻美學
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