请教级联时各级输入端的噪声中,K*T0*B还存在吗？
而对于一级放大器时,输入端噪声为KT0B, 输出端噪声为KT0B*G1*NF1
请问此时的输出端噪声,是否已经考虑了输出端本身KT0B这一热噪声呢?
更为特殊的情况, 一个放大器与一个无源衰减器级联,
放大器输入端噪声为KT0B, 输出端噪声为KT0B*G1*F1, 然后送入无源衰减器(衰减为L2),
则此时的衰减器输出噪声应该是什么呢?
KT0B*G1*F1/L2 + KT0B 吗? 其中后一个KT0B为衰减器输出端本身的热噪声功率.
显然,这并不符合噪声级联公式, 如按级联公式,应有:
KT0B*G1*F1/L2 + KT0B *(L2-1)/L2
但我们应该如何理解上式,如何考虑无源器件输出端本身的热噪声功率呢?
请指教,谢谢！
输入信号，经第一级放大，输出噪声功率应该为：
N1=(G1)k(T0)B+(G1)k(T1)B (后面的是器件本身的噪声，等效噪声温度）
当放大器与一个无源衰减器相连时，进入衰减器的噪声功率为：
N1=(G1)k(T0)B+(G1)k(T1)B
衰减器输出的噪声功率为：
No=L*N1+L*k(T2)B=L*(G1)kB(T0+T1+T2/G1)
再把后面归为一个等效噪声温度。No=L*(G1)kB(T0+Te)
那么Te=T1+T2/G1
Te=(F-1)T0
带进去就是级联噪声系数的公式了。你没把第一级的等效噪声功率算进去。而且等效噪声温度和等效噪声系数是有换算关系的。
噪声温度只是一个等效的概念，不同级的等效噪声温度不应该都是T0
关于你上一个加LNA改善系统接受灵敏度的问题。其实只用信噪比的概念是可以解释的。假设第一级是一个衰减器，那么信号功率衰减，而本身的噪声是由内阻决定的，都是kTB,所以SNR恶化L倍。
但加上一个LNA之后，输出功率和输出噪声功率都被抬升，而第二级的等效输入噪声功率和被第一级抬升的噪声功率相比，要小的多，那么它对于信噪比的恶化，比不接LNA要更加厉害。这就是为什么加了LNA噪声系数减小的原因。
另外，噪声系数是输入信噪比比上输出信噪比，没错。但是对于第二级衰减器来说，不可以那放大过的输出信号来作为计算，话句话说这个时候的等效噪声温度不对。我理解公式中输入信噪比中的噪声就是kT0B
我觉得上面的推导都是正确的，但是关键是Te=(F-1)T0怎么去理解
用等效噪声温度去理解，只不过是为了和空间高斯白噪声KT0B的表达式取得一个统一的分析方法
直接用噪声系数去分析也是对的，没有本质差别，只是分析方法不同而已
这个偶也同意呀,此时考虑了放大器输入端所处的环境温度T0,对吗?
但好像并未考虑衰减器输入端所处的环境温度,不是吗?
因为第一个T0是放大器输入端的,第二个T1则是放大器的等效噪声温度,都与衰减器输入端的温度无关.
然而,偶就是想知道这个温度,是考虑了还是没考虑 :(
衰减器输出端所处的温度好像也没有考虑哟 :(
偶想知道的是, 为什么在只有一级无源衰减器时, 需考虑输入和输出端所处的温度 (输入,输出噪声功率都是KT0B)
而在衰减器前加一级放大时,就不考虑衰减器输出端所处的温度了呢?
偶写的NF1其实就包括了这个第一级的等效噪声温度呀 :)
T1=(NF1-1)/T0 啊
偶想知道物理概念 :(
什么时候要考虑环境温度呢?
即什么时候分子的热运动才需要考虑呢?
一个衰减器的衰减倍数为1/L, 输入端噪声功率为KT0B,输出端也为KT0B,因为输入输出端的分子都在运动,而且温度都为T0,所以其噪声系数为L.
此时如果在其前插入一级放大器, 则输入噪声功率不再是KT0B,而是前面说的KT0B*G1*NF1, 或KB*G1*(T0+T1), 其中T1=(NF1-1)T0
但其输出端噪声功率是什么呢? 还是KT0B吗?
明显不是了, 而是KT0B*G1*NF1/L + (L-1)*KT0B/L 了,
即除由输入引起的左边一项外,还剩右边一项由衰减器额外引入的了: KT0B*(1-1/L)
那偶的问题就是,此时误差器输入端和输出端的分子就不运动了吗? 如果运动,那之前的KT0B哪去了呢?
体现在公式的哪里了呢?
这点偶也想明白了,没错,就是这样的 :)
这是第二点我们有分歧的地方,
观点1: NF是输入输出信噪比的比,NF=(Si/Ni)/(So/No), 所以是任意温度下的,即可以不是T0=290K的;
观点2: NF=(Na+KT0B)/KT0B, 即NF其实是定义到T0=290K的,是个用290K的统一标准,以避免不同温度会造成NF不同.
你好像觉得第二个对吧
输出端温度的噪声系数需要考虑吗?好像噪声系数F的推导公式本身就是考虑了输出端的热噪声的，如果我没记错的话。
刚才我看到一句话“在测量系统噪声系数时，规定信号源的噪声温度T=T0=290K。”
之前不理解这句话，现在总算有点感觉了。呵呵
没必要搞那么复杂。弄清楚无源器件的NF就会搞明白。对无源器件，NF=Loss, 是这样定义
NF=(Sin/KT0B)/(Sout/KT0B)=Loss. 输出的噪声和输入噪声都是KT0B，这个是最低的噪声底了，没法再低了。
对于放大器和无源器件级联放大器输出的噪声Nout=KT0B*G*NF1，这样的噪声到无源器件输入，可划分成两部分
高于KT0B的那部分(KT0B*G*NF1-KT0B)和噪声底部分KT0B，这两部分之和仍然是Nout。假设无源器件的衰减为Loss,
KT0B这部分是没法衰减的，(KT0B*G*NF1-KT0B)部分是衰减的，所以无源器件输出的噪声是(KT0B*G*NF1-KT0B)/Loss+KT0B, 这样和级联的噪声系数算出来是一样。 btw，小编现在怎么老是和噪声干上了。
楼上说的太牛了，呵呵！
好像没考虑的。
一个是考虑了输入端引起的Ni，另一个是考虑了放大器自身引入的Na，就是没有输出端自己的 ：）
NF=(Ni+Na)/Ni
偶觉得就是为了统一标准。
如果大家测NF时都是测“输入信噪比/输出信噪比”的话，那随周围环境温度的变化，测试值会有很大变化的。
例如，低温时：NF＝（NiL+Na）/NiL， 由于NiL比高温时小些，因此Na 占的比重会大些，NF就会大些;
相反，高温时，测出地NF就会小些。
所以，为统一标准，确定了参考标准为T0＝290K
偶也同意这个概念的啊 ：）
也就是说，放大器输出端原有的KT0B，其实是早已归结到放大器自身额外引入的噪声部分当中去了 ?
换句话说，（T0B*G*NF1-KT0B）才是由放大器自己引入的噪声 ?
这个思路好！
我和噪声有仇
其实是我们在测噪声时遇到了一点问题 ：（
如果到衰减器的输出端的，原有的KT0B也被考虑进去了吗?
(KT0B*G*NF1-KT0B)/Loss+KT0B
就是右边这个不能被衰减的KT0B吗?
你所说的原有的KT0B是什么意思? 我个人理解是前级放大器带出来的，输出到衰减器输入口所带的那部分噪底，这部分的噪声不能被衰减器衰减，也就是衰减器不能输出比KT0B还小的噪声。
对于单独的衰减器或者天线口后的衰减器，KT0B是用来测试噪声的输入源。
说的太有道理了，我之前分析的时候一直没有想过把放大器输出的噪声分成两部分，现在看过以后豁然开朗！
偶也不知如何表达了，因为本来偶概念就不是很清楚 ：（
偶想说的是，在未接放大器时，衰减器输入端口和输出端口的噪声功率都是KT0B，都是分子运动造成的热噪声，在此称为原有的KT0B[/COLOR] ：）
在接放大器后，偶想这个KT0B一定还是存在的，只是以某种形式存在于级联NF公式当中了，但偶没找到。
在看完兄台的文章后，想，这个原有的KT0B[/COLOR]估计是被考虑在放大器的NF1里了：
衰减器输入端噪声功率＝放大器输入噪声KT0B*放大器增益G1*放大器噪声NF1
＝KT0B*G1*（NF1-1/G1+1/G1）
＝KT0B*G1*（NF1-1/G1）+KT0B[/COLOR]
上式中蓝色部分的KT0B[/COLOR]为偶所说的原有的 :)
如果按你的说法，可以看出，偶所说的原有的KT0B其实已包括在NF1中
[upload=jpg]UploadFile/2009-8/0983@3721RD_未命名.JPG[/upload]
你这里所说的一直存在，是存在于输入端，然后被不断放大吧
即第一级前为KT0B
第二级前为KT0B*G1，其实是第一级输入被放大一次
第二级后为KT0B*G1*G2，其实是第一级输入被放大两次
而偶所关心的是上述三点各自的KT0B ：）
to yellowtoot：
器件输出是包含KT0B的，也就是计算单个器件的NF时是包括这个KT0B的，也就是N_out=g*N_in+KT0B*g*(F-1)，g是增益，F是NF，所以对衰减器g=1/loss, F=loss, Nout=(1/loss)*KT0B+KT0B*(1/loss)*(loss-1)=KT0B，仍然为热噪声底。一般把噪声中除去热噪声底的那部分噪声叫做excess noise。
非常感谢！
偶也觉得应该是在NF中考虑了输出端KT0B的。
但上述的这个是衰减器的推导，
如果是放大器的呢，如何推导，才能使NF能体现出放大器输出端的KT0B呢?
另外，上述是要说extra noise（额外引入的噪声）吗?对衰减器来说，其额外引入的噪声是多少呢?怎么理解其物理含义呢?
即 KT0B*g*(F-1) 的物理概念是什么啊?
可否这么理解：
衰减器输出端本来就有KT0B，但非要找出所谓额外噪声的话，只能减去输入的KT0B了，就只剩这么一个东东了 ：（
纯属推导，因此根本无物理含义。
KT0B*g*(F-1) 是衰减器自身产生的噪声！Nf=Nom/G*Nim=1+q/G*Nim,q是器件自己产生的噪声，q=(Nf-1)*G*kT0B;
N_out=g*N_in+KT0B*g*(F-1)对放大器也管用吧！此时的增益和衰减是不同的！菜鸟的见解哈
衰减器如何能产生噪声呢? 怎么产生的呢?
其实是其输出端的分子热运动,因此产生的噪声是KT0B.
而不是 KT0B*g*(F-1) :)
是的 ,通用公式
我的理解：KT0B是存在于自由空间的。其进入系统后会做相应的转换，放大或者衰减。
所以会一直贯穿系统。 对于系统中的主动器件，就是有源器件本身是没有KT0B这个概念的，有的只是其自己产生的热噪声，所以有对应的噪声系数N去衡量。
所以实际中我们只会考量其N值。
无源器件怎么产生噪声?去除通过其的KT0B，其本身的噪声从哪里来?
我认为无源器件不用去考量噪声这个问题，其本身就不可能有啊。
我们只会考量其N值，不错。
但并不是因为有源器件没有KT0B，而是此时的KT0B已经考虑进N里面去了。
打个比方，一个放大器，不加电时，其输出端的噪声功率就应该是KT0B。
不能说加完电后，这个KT0B就不见了，消失了，此时它还在，只不过是体现在NF里了。
实际应用中，常有衰减啊，不得不考虑啊
不错.实际中是有衰减.
但是噪声被第一级限制住了,如果这样的话,后面是放大还是衰减对其系统总噪声的影响就很小了.
特别是对于衰减来说,他会改变系统噪声吗?
虽然很小,但也会影响的呀:)
因此可说,是会改变系统噪声的, 只不过影响不大而已,如果第一级超强的话.
Golio, Mike "Frontmatter"
The RF and Microwave Handbook[/COLOR]
Editor in Chief Mike Golio
Boca Raton: CRC Press LLC,2001
5.1 Receivers[/COLOR]
Noise power at the input to the receiver will be amplified and attenuated like any other signal. Each
component in the receiver chain will also add noise. Passive devices such as filters, cables, and attenuators
will cause a drop in both signal and noise power alike. These passive devices also contribute a small
amount of internally generated thermal noise. Thus the actual noise figure of a passive device is slightly
higher than the attenuation of that component. This slight difference is ignored in receiver design since
the actual noise figures and losses vary by significantly larger amounts. Passive mixers will generally have
a noise figure about 1 dB greater than the conversion loss. Active devices can exhibit loss or gain, and
signal and noise power at the input will experience the same effect when transferred to the output.
However, the internally generated noise of an active device will be substantial and must be accounted
for, requiring reasonably accurate noise figures and gain data on each active component.
刚看到这个精彩的帖子，受益匪浅。
对于各位讨论的KT0B的问题，我的理解和小编不一样，首先我认为这个并不是什么环境噪声，而是假设信号源内阻Rs产生的热噪声。而我看的参考书中定义无源有损期间噪声的时候，它假设了网络输出端的电阻为R0，所以小编所谓的输出端的“环境噪声”应该也来源于这个电阻产生的噪声功率。
我现在还没有搞明白的是，为什么有源器件的分析中就不再用这个“网络输出端电阻”了?
发人深省啊
好帖不得不顶！