接收機(jī)噪聲系數(shù)課件

接收機(jī)噪聲系數(shù)

一、接收機(jī)的噪聲

內(nèi)部噪聲和外部噪聲。

外部噪聲：由雷達(dá)天線進(jìn)入接收機(jī)的各種人為干擾、天電干擾、工業(yè)干擾、宇宙干擾和天線熱噪聲等，其中以天線熱噪聲影響最大，天線熱噪聲也是一種起伏噪聲。

內(nèi)部噪聲：饋線、放電保護(hù)器、高頻放大器或混頻器等產(chǎn)生。二、常見(jiàn)的接收機(jī)噪聲模型１、電阻熱噪聲２、天線噪聲

1.電阻熱噪聲

————導(dǎo)體中自由電子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)(熱運(yùn)動(dòng)方向和速度不規(guī)則地變化)形成的噪聲。根據(jù)奈奎斯特定律,電阻產(chǎn)生的起伏噪聲電壓均方值

k=1.38×10-23J/K,玻耳茲曼常數(shù);T為電阻溫度,以絕對(duì)溫度(K)計(jì)量,對(duì)于室溫17℃,T=T0=290K;R為電阻；Bn為測(cè)試設(shè)備的通帶。

電阻熱噪聲的功率譜密度p(f)是表示噪聲頻譜分布的重要統(tǒng)計(jì)特性：

p(f)=4kTR

電阻熱噪聲的功率譜密度是與頻率無(wú)關(guān)的常數(shù)。通常把功率譜密度為常數(shù)的噪聲稱為“白噪聲”。

3.天線噪聲

天線噪聲是外部噪聲,它包括天線的熱噪聲和宇宙噪聲,前者是由天線周?chē)橘|(zhì)微粒的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲,后者是由太陽(yáng)及銀河星系產(chǎn)生的噪聲,這種起伏噪聲被天線吸收后進(jìn)入接收機(jī),就呈現(xiàn)為天線的熱起伏噪聲。三、噪聲系數(shù)

噪聲系數(shù)F有明確的物理意義:

它表示由于接收機(jī)內(nèi)部噪聲的影響,使接收機(jī)輸出端的信噪比相對(duì)其輸入端的信噪比變差的倍數(shù)。

噪聲系數(shù)的定義一：

接收機(jī)輸入端信噪比與輸出端信噪比的比值。

根據(jù)定義,噪聲系數(shù)可用下式表示:式中,Si為輸入額定信號(hào)功率;Ni為輸入額定噪聲功率(Ni=kT0Bn);So為輸出額定信號(hào)功率;No為輸出額定噪聲功率。

式中，Ga為接收機(jī)的額定功率增益，No為輸出額定噪聲功率，Ni為輸入額定噪聲功率。因此噪聲系數(shù)的另一定義為:實(shí)際接收機(jī)輸出的額定噪聲功率No與“理想接收機(jī)”輸出的額定噪聲功率NiGa之比。

噪聲系數(shù)的定義二：

假如接收機(jī)中沒(méi)有內(nèi)部噪聲，稱之為“理想接收機(jī)”，則其輸出信噪比

與輸入信噪比

相同，噪聲系數(shù)F=1。理想接收機(jī)：

實(shí)際接收機(jī)的輸出額定噪聲功率No由兩部分組成,其中一部分是NiGa(NiGa=kT0BnGa),另一部分是接收機(jī)內(nèi)部噪聲在輸出端所呈現(xiàn)的額定噪聲功率ΔN,即

No=NiGa+ΔN=kT0BnGa+ΔN

從上式可更明顯地看出噪聲系數(shù)與接收機(jī)內(nèi)部噪聲的關(guān)系,實(shí)際接收機(jī)總會(huì)有內(nèi)部噪聲(ΔN＞0),因此F＞1,只有當(dāng)接收機(jī)是“理想接收機(jī)”時(shí),才會(huì)有F=1。

噪聲系數(shù)的定義三：

下面對(duì)噪聲系數(shù)作幾點(diǎn)說(shuō)明:

①噪聲系數(shù)只適用于接收機(jī)的線性電路和準(zhǔn)線性電路,即檢波器以前部分。②

為使噪聲系數(shù)具有單值確定性,規(guī)定輸入噪聲以天線等效電阻RA在室溫T0=290K時(shí)產(chǎn)生的熱噪聲為標(biāo)準(zhǔn)。

③噪聲系數(shù)F是