NF=10log(Sin/Nin)-10log(Sout/Nout)
NF(dB)= Sin(dB) – Sout(dB) – Nin(dB)+Nout(dB)
= Nout(dB) – Nin(dB) –Gain
Nin(dB)=lolog(kTB) = –174dBm/Hz+10log(BW)
NF(dB)= Nout(dB) –Gain+174 dBm/Hz-10log(BW)
(注: -174dBm是在参考温度T=290K时的值)
上面的式子是揭示NF和gain, BW三者内在联系的基本公式.
这边我们来举几个例子来加深对此公式的认识
(1) 例如输入频率35MHz, Pin= –70dBm, Pout=10dBm, 如果输出带宽100kHz, 要求这个系统的NF.
不用担心, 有了上面的公式, 我们可以手动算出NF值.
Gain=Pout – Pin=80dB, Nout=10log(kT*100k)= – 42dB,
即可求出NF=Nout –Gain –Nin=1.9
上面的公式, 如果直接测出Nout每Hz的功率的话, 也就是说如果直接测输出段的Noise Floor的话, 我们可以把公式改写成:
NF(dB)= Noise Floor(dBm/Hz) –Gain+174 dBm/Hz
(2) 可估算系统的灵敏度
灵敏度–Nout–系统NF=最低C/N
比如GSM信道等效带宽200kHz,
则Nout= -174dBm+53dBm=-121dBm
假设灵敏度要求-102dBm , 则”低C/N+NF” 要小于19dBm才能达到灵敏度要求.
(3) 利用这个公式, 还可以在测试gain, Nout后得到系统的NF值.
很多人都知道, 测试NF有三种常用方法: 增益法, Y参数法, 使用噪声测试仪.
在一般低噪声, 窄带器件的测试中, 往往使用第三种方法, 而一般高增益, 宽带系统中, 常用第一种方法.
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