無(wú)處不在的噪聲是射頻和微波設計師的敵人，對此不應感到驚奇。噪聲限制了通信接收器檢測弱信號的能力，從而妨礙設計師實(shí)現最佳的接收器性能。傳輸信 號中的噪聲惡化了性能，不僅是對傳輸信號，而且同樣是對周?chē)念l譜。由于噪聲是普遍存在的，多年以前，射頻和微波行業(yè)就建立了一個(gè)稱(chēng)為噪聲系數的測量參 數，以定量元件或系統給通過(guò)它的信號增加了多少噪聲。
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噪聲系數是一種用于描述射頻和微波系統噪聲和
接收器靈敏度的參數，但它也是最重要和廣泛使用的參數。對于各次測量和使用不同儀器的測量，
噪聲系數測量總是要求高精度和重復性。精度和重復性保證了元件和子系統制造商和他們的客戶(hù)所進(jìn)行規定性能測量的一致性。
噪聲系數基礎
作為測量參數的噪聲系數早在二十世紀四時(shí)年代就開(kāi)始使用，工程師Harold Friis把它定義為用分貝（dB）表示的射頻或
微波器件輸 入處的
信噪比（SNR）除以輸出處的SNR。從它的名稱(chēng)可知，SNR是在給定傳輸環(huán)境中的信 號電平與噪聲電平之比。SNR越高，就有越多的信號超過(guò)噪聲， 使信號更容易檢測。因此噪聲系數是越低越好，因為在理想情況下，微波元件、子系統或系統應沒(méi)有噪聲施加到通過(guò)的信號上。但實(shí)際上所有電子器件都會(huì )增加一些 噪聲，疊加最低噪聲的是最好的器件，這些器件有最低的噪聲系數。
噪聲系數的重要性有多高?
不 管如何估計噪聲系數對系統整體性能和成本的重要性都不會(huì )過(guò)高。例如，把直播衛星的噪聲系數降一半，即從2dB降到1dB，與把衛星轉發(fā)器的功率增加25% 在性能上有相同的效果。顯然，制造商會(huì )發(fā)現增加空間發(fā)射機功率的成本要遠遠高于改進(jìn)地面站接收器低噪聲放大器（LNA）性能。
在衛星接收器生產(chǎn)線(xiàn)中，只需調整阻抗電平或選擇適合的晶體管，就能把噪聲系數降低1dB。1dB噪聲系數的降低與增加天線(xiàn)25%的面積有同樣效果。增加天線(xiàn)尺寸也增加了成本，加大了操縱和支持機構的體積和重量，對于有美學(xué)考慮的DBS這類(lèi)應用，這樣的天線(xiàn)是太大了。
在無(wú)線(xiàn)通信系統中，具有低噪聲系數的基站可減小與之通信的移動(dòng)臺發(fā)射功率，這對于電池壽命，大小和重量都有積極的影響。
在發(fā)射機設計中噪聲也極為重要。例如，無(wú)線(xiàn)基站線(xiàn)性功率放大器中過(guò)高的噪聲會(huì )降低鄰道接收質(zhì)量，也就是達不到規章對干擾的要求。
進(jìn)行噪聲系數測量
有幾種技術(shù)和儀器可用于噪聲系數的測量，從專(zhuān)用噪聲系數分析儀到頻譜分析儀，網(wǎng)絡(luò )分析儀和真有效值功率計。如所預期的，專(zhuān)用的噪聲系數分析儀提供最低的測量不確定度，其次是頻譜分析儀（如果配備前置放大器）。
Keysight ESA-E系列經(jīng)濟型
頻譜分析儀帶有可選的集成前置放大器（選件1DS），可根據分析儀的頻率范圍提供10MHz至1.5GHz或3GHz的噪聲系數測 量。Keysight ESA-E系列頻譜分析儀是PSA系列高性能頻譜分析儀和 Keysight NFA系列噪聲系數分析儀的補充。如果您的應用只需要中等性能的頻譜分析工具，它就是最物美價(jià)廉的解決方案。過(guò)去使用頻譜分析儀測量噪聲系數需要許多步驟 和若干數學(xué)計算，這是繁雜和容易出錯的過(guò)程?，F在，ESA-E系列新的噪聲系數測量專(zhuān)用件實(shí)現了包括計算在內的整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化。這是非常精確和易于使用的 解決方案。新的測量專(zhuān)用件是頻譜分析儀豐富通用能力環(huán)境的集成部分，包括單鍵功率測量，以及與89601A VSA軟件鏈接的相位和調制分析。
若要求更高的頻譜分析能力和優(yōu)異的儀器不確定度，用戶(hù)可選擇PSA系列頻譜分析儀。PSA有您期望于高性能頻譜分析儀的所有功能，以及與ESA-E系列同一 用戶(hù)界面的噪聲系數測量專(zhuān)用件。因此，客戶(hù)能無(wú)縫地從一種儀器轉到下一種儀器，而不必擔 心還要去熟悉儀器間的細微差別。
ESA- E系列和 PSA 系列頻譜分析儀的用戶(hù)可能會(huì )認為不再需要專(zhuān)用的噪聲系數分析儀。但所有這三種儀器都有各自適應的環(huán)境。
頻譜分析儀是設計師手中最常用和功能最全的測量工具，幾乎在每一張測試臺上都能找到它。例如可首先定位寄生信號，然后測量器件在無(wú)干擾噪聲測量頻率處的噪聲 系數。這樣，帶噪聲系數測量專(zhuān)用件的ESA-E系列就成為要以經(jīng)濟價(jià)格得到眾多測量能力設計師的理想解決方案。這是業(yè)內最靈活的頻譜分析儀，它帶有插卡箱 結構，完全適應對定制能力的要求。PSA系列是靈活性、速度、精度和動(dòng)態(tài)范圍的優(yōu)異組合，可提供最先進(jìn)的頻譜分析功能。
而噪聲系數分析儀是完全針對應用的儀器，僅用于測量噪聲系數、增益和相關(guān)量。與頻譜分析儀及其它儀器相比，噪聲系數分析儀更快，更易用、精度更高、頻率范圍更寬。因此是 得到所可能最好不確定度的最高端的選擇，特別是對于3GHz以上頻率。在給出達26.5GHz全部性能指標的儀器中，最快和最精確的儀器是 Keysight NFA 系列噪聲系數分析儀。
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