动态噪声系数测量

您的任务

噪声系数测量通常用于表征放大器、变频器和信号通路中其他设备的性能。设备的噪声系数测量值或规定值是一个重要参数，系统设计人员在计算传输系统的上行链路和下行链路预算时会使用这个参数。

传统的噪声系数方法采用通用的 Y 因子法（参阅应用指南《用于噪声系数测量的 Y 因子法》：rohde-schwarz.com/appnote/1MA178）。这种方法使用频谱分析仪和噪声源来测量宽带校准噪声源为设备带来的加性噪声。功率电平会在测量过程中生成小信号功率电平。这些噪声系数与操作条件并无直接关系。此类设备条件在很大程度上取决于输入功率。

发射机中的放大器通常不用于小信号状态。小信号噪声系数对于接收机来说更为重要。移动基站发射机或雷达的常规放大器操作条件往往限定在特定的操作范围内，以最大化线性度和效率。这个范围通常接近设备的 1 dB 压缩点。

Y 因子法的测量结果可能无法代表设备在实际操作条件下的噪声系数。

罗德与施瓦茨解决方案

设备的相位噪声与其噪声系数密切相关。放大器的噪声源大体包括 1/f 闪烁噪声以及超出闪烁拐点的宽带噪声。由于噪声系数表示设备生成的宽带噪声，因此可以使用宽带相位噪声测量来计算噪声系数。R&S®FSWP 信号源分析仪可以改变 DUT 的激励功率，以便更好地了解设备在不同操作条件下的加性/残余相位噪声和噪声系数性能。

可以使用以下公式根据相位噪声结果计算噪声系数 (NF)：

NF = L(f) – N_th + P_in

其中：

L(f)：在特定偏移处测得的相位噪声（单位：dBm (1 Hz)）

N_th：热相位噪声 (–177 dBm (1 Hz))

P_in：应用于 DUT 的校准信号电平

示例

使用 Y 因子法在 1900 MHz 条件下测得放大器的小信号噪声系数为 1.9 dB。相位噪声方法可用于计算不同输入电平下的放大器噪声系数。

总结

当 DUT 接近并超过其 1 dB 压缩点（0 dBm 激励功率）时，根据相同结果计算的加性相位噪声和噪声系数明显变差。在实际操作条件下，使用相位噪声方法测量大信号噪声系数，能够更可靠地计算传输系统的链路预算。R&S®FSWP 相位噪声分析仪和 VCO 测试仪能够准确可靠地测量宽带相位噪声，从而计算设备在不同操作条件下的噪声系数。