什么是噪声？

所有材料产生功率电平与材料的物理温度成正比的噪声.噪声是通过材料的空穴和传导电子的随机振动来产生的.在电力生产水平成正比，材料物理温度噪音.这种噪声通常称为热噪声.热噪声是白色的并具有一个高斯振幅分布. (见图1)

                                                                                 图1 电压高斯分布

白噪声

如同白光包含所有颜色光的功率,功率平均分布在射频和微波频域的噪声被称为白噪声. 白噪声的功率谱密度函数在整个频域内是常数,这意味着噪声功率与是带宽成正比的.因此,如果测量带宽增 加一倍,检测到的噪声功率将增加一倍(3dB的增长). 热白噪声功率被定义为:N =kTB, 其中N为在热噪声源  的输出端口可用的噪声功率,K =1.380 x10-23J/k是玻尔兹曼(Boltzmann)常数,T为温度,B是噪声带宽.

高斯(Gaussian)噪声

热噪声还有一个特点是具有一个高斯振幅分布,有时也被称为高斯白噪声.请注意，高斯噪声并不一定是白色以及白噪声并不一定是高斯.

噪声强度可以用单位dBm/Hz,   V或超噪比 (ENR)来表示. 表1包含这些单位之间的换算公式:

内置测试应用

噪声源产生的白噪声基本上是一个相对于频率具有平坦的(常数)功率密度输出的便宜的宽带信号发生器.噪声源几乎不受温度和电源电压变化的影响.噪声源因此被用于内置测试(BIT),故障隔离测试 (FIT),以及在通信和雷达预警系统的校准,以确保可 靠性和链路性能.

接收机的增益,噪声系数,相位跟踪,以及带宽可使用内置的噪声源进行测量.它们也可被用于校准增益,I和Q相位平衡,或多通道接收机以及高速 的A/D转换器的量化误差随机化.使用噪声源的速 度要快于大多数的其他信号源,因为它同时生成所 有的频率.

噪声系数是一个由接收系统产生的加性噪声的重要测量.通常是最好保持最低的噪声系数以便把 发射机的有效全向辐射功率(EIRP)减至最低.降低噪 声系数比增加发射功率一般比较便宜.

噪声系数定义为：

其中：

Pon 和 Poff 是当噪声源是偏压开和关时来自 DUT各自的瓦特输出.对于环境温度不同于290K的, 一个修正因子(10logA)添加到上面的等式的右边,其 国“A”定义为   

当测量低噪声系数时这个修正是唯一有意义的, 并且它可在大多数情况下为了简化测量而被忽略. 二级效应的修正(前置放大器加分析仪噪声系数),  可使用下列公式：

其中,

PoON = 噪声源开时DUT的输出功率

PoOFF  =噪声源关时DUT的输出功率

Factual  =    被测品真实的噪声系数 (not in dB)

Fmeasured  = 测量的噪声系数(not in dB)

F1 =     下一级的噪声系数(not in Db)

G1 =    下一级可能的增益(not in dB)

Ga =      DUT可能的增益 (not in dB)

B  =      测量系统的噪声带宽

Th =     

Tc =     室温度数为K

二级修正需要被计算是仅当一个级的输出噪声在小于下一级噪声输出的16dB时.就是:

DUT,噪声源, 前置放大器之间阻抗不匹配导致测量波纹,  所以当使用一个匹配良好的Noisecom公司噪声源可以提高测量的精度.