天线噪声系数

干货！有源相控阵的天线设计的核心：T/R组件
有源相控阵天线设计的核心是T/R组件。

T/R组件设计考虑的主要因素有：不同形式集成电路的个数，功率输出的高低，接收的噪声系数大小，幅度和相位控制的精度。

同时，辐射单元阵列形式的设计也至关重要。

1 芯片设计理想情况下，所有模块的电路需要集成到一个芯片上，在过去的几十年，大家也都在为这个目标而努力。

然而，由于系统对不同功能单元需求的差别，现有的工程技术在系统性能与实现难度上进行了折衷的考虑，因此普遍的做法是将电路按功能进行了分类，然后放置于不同的芯片上，再通过混合的微电路进行连接，如图所示。

一个T/R模块的基本芯片设置包括了3个MMICs组件和1个数字大规模集成电路（VLSI），如图所示。

高功率放大器（MMIC）
低噪声放大器加保护电路（MMIC）
可调增益的放大器和可调移相器（MMIC）
数字控制电路（VLSI）
根据不同的应用需求，T/R模块可能还需要其他一些电路，如预功放电路需要将输入信号进行放大以满足高峰值功率需求。

大多数X波段及以上频段T/R组件都采用基于GaAs工艺的MMICs技术。

该技术有个缺点就是热传导系数极低，因此基于GaAs的电路需要进行散热设计。

未来T/R组件的发展方向是基于GaN和SiGe的设计工艺。

基于GaN的功率放大器可实现更高的峰值功率输出，从而提升雷达的灵敏度或探测距离，输出功率是基于GaAS工艺电路的5倍以上。

SiGe工艺虽然传输的功率不如GaAs，然而该材料成本较低，适用于未来低成本、低功率密度雷达系统的设计。

2 功率输出通常情况下，在给定阵列的口径后，雷达系统所需要的平均功率输出也基本确。

noise figure计算公式噪声系数（Noise Figure）是衡量信号转换设备的一个重要参数。

噪声系数可以描述设备对输入信号的噪声干扰的程度。

噪声系数越小，输入信号经过设备后输出的信号噪声干扰越小。

噪声系数的计算公式是一个比值，它的公式为：Noise Figure = (Pout/Pin) - (Gout/Gin)其中，Pout和Pin分别是输出和输入的信号功率，Gout和Gin分别是输出和输入的信号增益。

在现代通信系统中，从天线到接收机的整个系统都会引入一定的噪声。

因此，对于接收机来说，噪声是限制其灵敏度和性能的重要因素。

噪声系数是指接收机系统中所有噪声的总和。

因此，如果接收机中有多个级联的放大器，那么每个放大器的噪声系数都会对最终的噪声系数产生影响。

噪声系数的计算公式中，Pout/Pin表示放大器的增益，即输出功率和输入功率的比值。

这个比值表示了信号在放大器内部被放大的程度。

在理想情况下，放大器的增益应该是一个常数，即输入和输出信号之间的比例关系不会随着信号的变化而变化。

但是，在实际应用中，放大器的增益是一个复杂的非线性函数，因为放大器本身也会引入一些噪声。

因此，对于放大器的噪声特性的评估，需要对其进行多级测量和分析。

另外，公式中的Gout/Gin表示输出信号功率和输入信号功率之间的比值。

这个比值是指放大器的输入和输出信号之间的信噪比。

信噪比是指信号与噪声的比值，它用来度量信号的纯度。

在放大器输入端，信号的信噪比通常是比较好的，但是在放大器内部，因为放大器本身引入的噪声会干扰输入信号，因此信噪比会降低。

在实际应用中，需要采取一些措施，如降低信噪比、增加放大器的带宽等，来提高系统的噪声性能。

噪声系数的计算公式可以帮助工程师评估放大器的性能，并确定是否需要对放大器进行优化。

在实际应用中，为了得到更精确的噪声系数值，需要采用比较严格的测量方法。

这些方法包括热噪声测量、振荡器相位噪声测量、调制噪声测量等。

天线噪声系数定义嘿，咱今天就来聊聊天线噪声系数这玩意儿！你说这天线噪声系数啊，就好像是一个挑剔的食客。

你想想看，天线就像是个大嘴巴，它得把各种信号吃进去，可这吃进去的可不都是好东西呀，就有那乱七八糟的噪声也跟着混进来了。

这噪声系数呢，就是来衡量这个大嘴巴挑拣好坏的能力啦！要是这系数小啊，那就说明这个天线很厉害呀，能把好的信号留下，把那些讨厌的噪声给挡在外面，就像个厉害的守门员，把不该进的球都给挡出去了。

要是这天线噪声系数大呢，哎呀呀，那可就糟糕啦！就好比一个糊涂的守门员，啥球都放进来了，那信号还能好得了吗？那接收的质量不就大打折扣啦！你再想想，咱平时听广播或者看电视的时候，要是信号不好，那声音滋滋啦啦的，画面也不清晰，是不是特别烦人？这很可能就是天线噪声系数在捣乱呢！它要是不给力，咱就得跟着遭罪呀。

而且啊，这天线噪声系数还跟很多因素有关呢。

就像咱人一样，心情好的时候干啥都顺，心情不好的时候干啥都别扭。

天线也有它的“心情”呀！周围的环境啦，天气啦，都会影响它的表现呢。

比如说在一个特别嘈杂的地方，那天线接收信号肯定就更费劲呀，这噪声系数说不定就蹭蹭往上涨了。

或者是天气不好，又是打雷又是下雨的，那对天线也是个考验呀，它得努力保持好状态，不然噪声就又要捣乱啦。

咱平时选天线的时候，可得好好关注一下这个噪声系数呀。

别光看外表好看不好看，得看看它到底能不能把工作干好。

就像找对象似的，不能光看长得帅不帅，还得看人品好不好呀！所以说呀，这天线噪声系数可不是个小事情，它直接关系到咱能不能好好地享受各种信号带来的乐趣呢！咱可得重视起来，别让它给咱的生活添乱呀！总之，天线噪声系数就是这么个重要又有点让人头疼的东西，咱得好好对待它，让它乖乖听话，为咱服务！。

射频噪声系数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述射频（Radio Frequency, RF）是指在射频频段内的无线电波信号。

射频技术广泛应用于无线通信、雷达、广播电视等领域，是现代通信技术的重要组成部分。

然而，在射频应用中，噪声是一个不可忽视的问题。

噪声是在电子设备和电路中产生的随机扰动信号，它会干扰和损害正常的信号传输和接收。

射频噪声系数是衡量射频器件、电路或系统中噪声功率与理想信号功率之比的重要参数。

它反映了射频器件或系统抗噪声的能力，也可以用来评估设备性能的优劣。

通过对射频噪声系数的研究和分析，可以帮助我们更好地了解噪声对射频系统性能的影响。

在射频系统设计和优化过程中，降低噪声系数是提高系统性能和信号质量的重要手段。

因此，深入理解射频噪声系数的概念和意义对于工程技术人员和研究人员具有重要的价值。

本文将首先介绍射频的定义和原理，包括射频频段的范围和特点。

接着，将详细解释噪声系数的概念和意义，包括其计算方法和常见的单位。

然后，将讨论射频噪声系数的影响因素，包括器件本身的噪声特性、温度、频率等因素对噪声系数的影响。

最后，将展望未来射频噪声系数的发展方向，包括新材料、新技术和新方法对噪声系数的改进。

通过本文的阐述，读者可以对射频噪声系数有一个全面和深入的了解，从而为射频系统的设计、优化和应用提供有力的支持。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写：文章结构部分旨在为读者提供对本文的整体框架和内容概览。

本文将分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分将首先对射频噪声系数的概念进行简要介绍，并阐述本文旨在探讨射频噪声系数的定义、原理、概念和意义等方面的内容。

随后，将介绍本文的结构安排和各部分的内容要点，以便读者能够清楚地了解到整篇文章的逻辑结构。

正文部分将分为两个小节。

第一个小节将详细介绍射频的定义和原理，包括射频信号的频率范围、射频的基本特性以及射频作为通信领域中重要概念的作用等内容。

第1篇一、产品概述矿用本安型天线是一种专为矿山通信环境设计的无线通信设备，具有本安防爆、抗干扰能力强、传输距离远、安装简便等特点。

该产品广泛应用于矿山井下、井口、采掘面等恶劣环境下，满足矿山生产对通信的迫切需求。

二、产品特点1. 本安防爆：采用本安防爆技术，能够有效防止火花和热量引起爆炸，确保设备在矿山爆炸性气体环境中安全运行。

2. 抗干扰能力强：采用高性能材料和高精度生产工艺，具备较强的抗干扰能力，有效降低电磁干扰，确保通信质量。

3. 传输距离远：采用高增益天线设计，传输距离可达数公里，满足矿山生产对通信距离的需求。

4. 安装简便：采用模块化设计，安装过程简单快捷，无需专业技术人员即可完成。

5. 适用范围广：适用于各种矿山通信环境，包括井下、井口、采掘面等。

6. 兼容性强：可与其他通信设备兼容，实现无缝对接。

三、技术参数1. 频率范围：800MHz～2700MHz2. 天线增益：5dBi（±1dB）3. 输入功率：0～5W4. 工作温度：-40℃～+85℃5. 防护等级：IP546. 本安等级：IICT4四、产品组成1. 天线本体：采用高性能天线材料，具备良好的辐射性能。

2. 接口：采用标准接口，方便与其他通信设备连接。

3. 支架：采用高强度材料，确保天线安装稳定。

4. 说明书：详细介绍了产品特点、技术参数、安装方法等内容。

五、安装与使用1. 安装环境：确保安装地点通风良好，无腐蚀性气体。

2. 安装步骤：（1）将天线本体固定在支架上。

（2）将接口连接到通信设备。

（3）调整天线方向，确保信号传输质量。

3. 使用方法：（1）开启通信设备，进行信号测试。

（2）根据实际需求调整天线方向，优化信号传输。

（3）定期检查设备运行状态，确保通信质量。

六、维护与保养1. 定期检查设备外观，确保无损坏。

2. 保持设备安装环境通风良好，避免腐蚀性气体影响。

3. 定期清洁天线本体，去除灰尘和杂质。

4. 如发现设备异常，请及时联系厂家进行维修。

天线检验方法1、概述根据客户要求，对天线各指标做一个测试检验说明。

2、主要技术指标及要求1）工作频率：1.15~1.65GHz；能够覆盖（1）L5/E5a、（2）B2/E5b、（3）L2、（4）B1/L1/E1/G1等信号所在的频段。

2）极化方式：右旋圆极化；3）天线波束：方位0°～360°，仰角5°～90°不圆度：±1.5dB，仰角10°4）带外抑制：≥30dB(±100MHz)5）噪声系数：≤2.0dB6）轴比：≤3.0dB（仰角90°），≤6.0dB（仰角20°～90°）；7）驻波：≤1.5:1 （50欧姆）；8）低噪放增益：28±3dB9）相位中心误差：≤±5 mm (1σ)3、检验参数和方法1、工作频率1.1测试设备测试设备为：矢量网络分析仪。

1.2测试方法和步骤测试方法和步骤如下：a)按所需频段校准矢量网络分析仪；b)按照图2连接矢量网络分析仪和待测天线；c)测量并记录输入电压驻波比≤2.0的频率范围。

微波暗室矢量网络分析仪被测天线图1 天线工作频率、输入电压驻波比测量框图2、天线输出电压驻波比（VSWR）2.1、测试设备同1.1。

2.2测试方法和步骤测试方法和步骤如下：a)按所需频段校准矢量网络分析仪；b)按照图2连接矢量网络分析仪和待测天线；c)测量输入电压驻波比;驻波测试数据:L5 E5a B2 E5b L2 B1 L1 E1 G1 VSWR1VSWR2VSWR3VSWR4VSWR5VSWR6VSWR7VSWR8VSWR9VSWR10————VSWR3、极化特性和轴比3.1、测试设备测试设备包括：a)信号源；b)接收机；c)线极化发射天线；3.2、测试方法和步骤a) 待测天线瞄准发射天线后固定，按照图2所示，发射天线接信号源，待测天线接接收机；b) 将信号源和接收机频率分别设置为测试频点, L5/E5a/B2/E5b/L2/B1/L1/E1/G1c) 当发射天线轴线与接收天线轴线成75度时,发射天线绕接收天线轴线旋转360°，记录接收信号电平，其最大电平与最小电平差即为待测天线的15度轴比。

多子阵宽带有源相控阵天线噪声系数分析陈敏;郑婷;黄晨【摘要】为精确分析多子阵宽带有源相控阵天线噪声系数,该文从噪声系数计算的基本原理出发,首先推导多端口并联网络噪声系数,通过多端口并联网络的噪声系数计算公式,分析了多通道收发组件(T/R)噪声系数的间接测试方法的误差量级.进而推导了多子阵宽带相控阵天线这样的复杂串并联网络级联噪声系数,并且所得计算公式能够收敛于简单的多级级联系统噪声系数计算的基本公式.结合具体应用实例,利用所得公式计算了多子阵天线不同加权系数下的噪声系数,为宽带雷达系统性能评估提供了依据.【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2019(048)001【总页数】6页(P79-84)【关键词】噪声系数;多子阵;有源相控阵天线;串并联网络【作者】陈敏;郑婷;黄晨【作者单位】中国航空工业集团有限公司雷华电子技术研究所江苏无锡214063;中国航空工业集团有限公司雷华电子技术研究所江苏无锡214063;中国航空工业集团有限公司雷华电子技术研究所江苏无锡214063【正文语种】中文【中图分类】TN95;TN820 引言在有源相控阵雷达系统中，对有源相控阵天线这样的多通道并联系统噪声系数的准确分析是一项重要的工作，因为雷达系统作用距离等指标的评估与系统噪声系数息息相关[1-2]。

随着雷达多功能化，有源相控阵天线的形式也逐渐演进[3-5]，由窄瞬时带宽向宽瞬时带宽发展，由简单的单通道输出到多子阵多通道输出形式发展[6-7]，由最初的一分多的简单并联关系发展现如今的内部串联与并联同时存在复杂网络[8-9]。

随着宽带化和数字化的需求，天线阵面被分割成若干子阵形式并连接实时延时网络[10]，噪声系数准确计算变得复杂。

文献[11]给出了相控阵雷达天线这样的多端口并联网络的噪声系数的计算方法；文献[12]～[14]计算了不同加权系数下的相控阵天线的噪声系数并推导了相控阵天线多通道并联模型的噪声系数计算公式；文献[15]对多端口网络噪声系数进行实验测量。

噪声系数计算公式在我们的日常生活和各种技术领域中，噪声是一个让人又爱又恨的存在。

有时候，它是夜晚让我们难以入眠的“小恶魔”；有时候，它又像是隐藏在复杂系统中的神秘“小精灵”，让工程师们为了找到它的规律而绞尽脑汁。

而今天咱们要聊的噪声系数计算公式，就是帮助我们抓住这个“小精灵”的有力工具。

先来说说什么是噪声系数吧。

简单来讲，噪声系数就是用来衡量一个系统或者设备引入噪声程度的一个指标。

想象一下，你正在听一首美妙的歌曲，但是音响里却时不时传来一些沙沙的杂音，这让人多扫兴啊！这个时候，噪声系数就能告诉我们，这音响到底有多“糟糕”，引入了多少不和谐的声音。

噪声系数的计算公式看起来有点复杂，但是别怕，咱们一点点来拆解。

它的基本公式是：噪声系数（NF）= 输入信噪比 / 输出信噪比。

这里的信噪比，就是信号功率与噪声功率的比值。

比如说，有一个放大器，输入信号的功率是 10 瓦，噪声功率是 1 瓦，那么输入信噪比就是 10:1 。

经过这个放大器放大后，输出信号的功率变成了 100 瓦，但是噪声功率也增加到了 10 瓦，输出信噪比就变成了 10:1 。

按照公式一算，噪声系数就是 10÷10 = 1 。

这说明这个放大器没有额外引入噪声。

但是实际情况可没这么简单，往往一个系统会由多个部分组成，这时候就得一步步来计算了。

我记得有一次，我在实验室里和学生们一起研究一个通信系统的噪声性能。

我们有一个接收前端，包括天线、滤波器和放大器。

通过测量，天线接收到的信号功率是 5 微瓦，噪声功率是 0.5 微瓦，输入信噪比就是 10:1 。

经过滤波器后，信号功率变成了 4 微瓦，噪声功率变成了 0.4 微瓦，这时候的信噪比还是 10:1 。

但是再经过放大器，输出信号功率变成了 40 微瓦，噪声功率变成了 4微瓦，输出信噪比就变成了 10:1 。

按照公式依次计算每个部分的噪声系数，然后再综合起来，可把我们累得够呛。

但是当最终得出结果，发现系统的噪声性能符合预期的时候，那种成就感简直无法形容。

毫米波雷达标定原理毫米波雷达是一种高频雷达，其频率范围一般在30-400 GHz之间。

它的高频特性使得其在大气、云层和降水等天气条件下具有良好的穿透性，能够实现高精度的探测任务，包括目标距离、速度和角度信息的测量等。

毫米波雷达的性能会受到多种因素的影响，例如雷达的硬件参数、环境因素和信号处理方法等。

为了保证毫米波雷达的精度和可靠性，必须对其进行标定。

本文将介绍毫米波雷达的标定原理和实现方法。

1. 发射天线的校准发射天线是将电能转化为电磁波的部件，其性能会直接影响雷达的精度。

针对发射天线进行的校准包括天线增益的测量和天线辐射图的测量。

天线增益的测量是指测量天线的辐射功率与接收功率之比。

这一测量通常需要使用一个参考天线作为参照。

将发射天线和参考天线分别对准一个天线测试器，就可以测量到两者发出的电磁波功率。

然后，将测试过程中的信号进行分析，可以得到发射天线和参考天线的增益值。

通过这种方法获得天线增益的测量结果，可以用于后续的雷达信号处理中。

天线辐射图的测量是指测量天线辐射方向上的辐射功率，这些功率可以表示为天线的幅度和相位响应函数，通常以极坐标形式表示。

测量天线辐射图需要将发射天线对准一个转动的测试台，同时记录每一个方向上的辐射功率和相位数据。

通过这些数据，可以计算出天线的辐射图，为后续雷达信号处理提供标准。

噪声系数是指接收天线输出的信号中的噪声功率与理论噪声功率之比。

噪声系数的测量需要使用一个噪声源作为参考，将其接入到一个总功率计中，同时将接收天线接入到总功率计上。

将总功率计的读数与噪声源的输出功率对照，就可以计算出接收天线的噪声系数。

3. 雷达信号处理软件的校准在雷达信号处理过程中，需要对各种采集到的数据进行处理和分析。

为了保证处理过程的准确性，需要对雷达信号处理软件进行校准。

对于毫米波雷达，主要的信号处理包括信号匹配滤波、目标检测和目标跟踪等。

信号匹配滤波是一种对收到的回波信号进行幅度和相位滤波的方法。

接收机噪声系数对接收灵敏度影响作者：金瑾蔡宁霞薛红来源：《商品与质量·房地产研究》2015年第02期摘要：接收机是由天线、滤波器、放大器和A/D转换器组成的电路系统，在微波通讯系统中，接收机要处理很微弱的信号，一般来说，若无噪声干扰，只要经充分放大，即便是十分微弱的信号也会被检测出来，但实际中，系统各个部分不可避免地存在着附加噪声，微弱的信号往往被淹没在这些噪声中，从而影响到接收机检测信号的灵敏度。

关键词：接收机；噪声系数；接收灵敏度引言接收机的主要任务是将天线收到的微弱回波信号从噪声中选择出来，经过放大和解调之后传输给信号处理等设备。

如果没有噪声，那么无论信号如何微弱，只要充分加以放大，信号总是可以被检测出来的。

但在实际应用中不可避免的会存在噪声，它与我们所需的信号一起被放大或衰减，妨碍对信号的辨别，这些噪声信号严重影响雷达接收机的灵敏度。

根据方程可知，提高接收机灵敏度是提高雷达作用距离的一个重要途径。

所以对接收机的噪声进行研究分析，了解噪声的来源、种类和特性，有助于我们找出降低接收机噪声，提高其灵敏度的方法，从而提高雷达的探测距离。

一、接收机的噪声接收机的噪声来源是多方面的，主要可以分为两种，即内部噪声和外部噪声。

内部噪声主要由接收机中的馈线、电路中的电阻元器件、放大器、混频器等产生；外部噪声是通过天线引入的，有各种人为干扰、天线热噪声、天电干扰、宇宙干扰和工业干扰等。

这些干扰噪声的频谱各不相同，它对接收机的影响与雷达所采用的频率密切相关，其中以天线的热噪声影响最大。

所以，在一般情况下，接收机噪声的主要来源于电阻热噪声、天线热噪声和接收系统的噪声。

（一）电阻热噪声电阻热噪声是由于导体中自由电子做无规则热运动形成的。

一个有一定电阻的导体，只要它的温度不是热力学绝对零度，那么有效噪声功率为Pn=kTB （1）可以看出热噪声功率只与电阻温度和接收机的带宽有关。

（二）天线噪声天线噪声是接收机外部进来的噪声，它包括的天线的热噪声和宇宙噪声。

sar 噪声系数【实用版】目录1.SAR 噪声系数的定义2.SAR 噪声系数的计算方法3.SAR 噪声系数的影响因素4.SAR 噪声系数在通信系统中的应用5.总结正文1.SAR 噪声系数的定义SAR（Signal-to-Antenna-Noise-Ratio）噪声系数是指在通信系统中，接收信号与接收天线噪声之间的比率。

它反映了信号在传输过程中受到噪声的影响程度，是衡量通信系统性能的一个重要参数。

2.SAR 噪声系数的计算方法SAR 噪声系数的计算公式为：SAR(dB) = 10 * log10 (SNR(dB))其中，SNR（Signal-to-Noise-Ratio，信号与噪声比）表示接收信号的强度与接收天线噪声之间的比值。

3.SAR 噪声系数的影响因素SAR 噪声系数受到以下因素的影响：（1）接收信号的强度：接收信号的强度越大，SAR 噪声系数就越高，表示通信系统的性能越好。

（2）接收天线噪声：接收天线噪声主要包括热噪声和冷噪声。

热噪声是由于接收天线内部电阻产生的，而冷噪声是由于接收天线外部环境因素（如温度、湿度等）影响产生的。

接收天线噪声越大，SAR 噪声系数就越低，表示通信系统的性能越差。

（3）通信系统的其他参数：例如，调制方式、信道带宽、接收器灵敏度等。

4.SAR 噪声系数在通信系统中的应用SAR 噪声系数在通信系统中具有重要意义。

在实际应用中，通信系统的设计者需要根据 SAR 噪声系数来评估系统的性能，以便调整系统参数，提高通信质量。

此外，SAR 噪声系数还可以用于通信系统的故障诊断和优化。

5.总结SAR 噪声系数是衡量通信系统性能的一个重要参数，受到接收信号强度、接收天线噪声和通信系统其他参数的影响。

详解高频头的噪声、噪声系数和噪声温度。

噪声是高频头的一项非常重要的指标，它表示信号经高频头后损失的信噪比，对接收系统起着至关重要的作用。

一般噪声越低的高频头越好，高频头的噪声特性可用噪声系数和噪声温度来表示。

噪声系数指的是放大器输入端（高频头内有低噪声放大器）的信噪比与输出端信噪比的比值，用dB表示，它用来表示信号经过放大后损失多少信噪比。

噪声温度表示噪声源所发出的噪声功率的量度。

它等于一个电阻在与这个噪声源相同的带宽内﹐给出相同的功率时﹐所具有的绝对温度。

噪声温度是噪声功率的另一种表示形式。

它与我们日常所说的大气温度是两个不同的感念，这只是基于自然界中的事实，当绝对0度（零下273.16摄氏度）时，分子停止运动，自然也就没有噪声了。

同样这里的噪声温度（用K 表示）越低越好，假设能低到0K的时候，也就没有丝毫的噪声了。

事实上目前C波段高频头噪声温度最低的奥斯卡（ASK）高频头也达13K了。

至于现在大陆市场上流通的一些高频头（如百昌、普斯、高斯贝尔等）标出的15K和17K的可信度几乎为零，实际上能达到30K 就不错了。

而一个优质的C波段高频头的噪声温度应该在20K以下、噪声系数在0.3dB以下；一个优质的KU波段高频头噪声系数要求在0.6至1.2db之间（原装进口ASK奥斯卡KU 头的噪声系数达到0.5dB）；噪声温度在43K至92K之间。

不过人们习惯上用噪声温度（K）来标识C波段高频头、用噪声系数（dB）来标识KU波段高频头。

但无论噪声温度和噪声系
数都是数值越低越好。

By Li Weihua。