相位調制微波光鏈路噪聲系數測量方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種噪聲系數測量方法，具體涉及一種相位調制微波光鏈路噪聲系數 測量方法。
【背景技術】
[0002] 噪聲系數是射頻電路的關鍵指標之一，它決定了接收機的靈敏度，影響著模擬通 信系統的信噪比和數字通信系統的誤碼率。
[0003] 工程師HaroldFriis把噪聲系數定義為用分貝（dB)表示的射頻或微波器件輸入 處的信噪比（SNP.)除以輸出處的SNR。從它的名稱可知，SNP.是在給定傳輸環境中的信號 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、子系統或系統應沒有噪聲施加到通過的信 號上。但實際上所有電子器件都會增加一些噪聲，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
[0004]
[0005]
[0006]使用dB為單位；
[0007]NFF(dB) =N-(GRF+kBT+201og(Bff)) =Nlinkout+174-GRF-201og(Bff) (2)
[0008] 上式中N為已測的總共輸出噪聲功率（單位為dBm/Hz)，-174dBm/Hz是2900K(室 溫）時環境噪聲的功率譜密度，，BW是感興趣的頻率帶寬，Gain是系統的增益，NF是DUT的 噪聲系數。
[0009] 因此，噪聲系數的測量是否簡單準確顯得尤為重要。

【發明內容】

[0010] 本發明的目的是提供一種簡單準確的相位調制微波光鏈路噪聲系數測量方法。
[0011] 本發明提供了如下的技術方案：
[0012] -種相位調制微波光鏈路噪聲系數測量方法，直接測量輸出噪聲功率譜密度，從 而計算出噪聲系數。
[0013] 具體方法為：
[0014] 直接測量輸出噪聲功率譜密度
[0015]貝丨J
[0016]NF(dB) =Nlink+174-GlinkRF (3)
[0017] 噪聲系數為
[0018]NFlink(dB) =Nlink+174-GRF (4)其中，由于引入放大器，因此測到的數據 為級聯放大器后的噪聲系數NF^
[0019]NFout(dB) =Nout+174-G (5)
[0020] 級聯放大器的噪聲系數
[0021] (6)
[0022] G為放大器的放大倍數[0023] 所以，鏈路的噪聲系數
[0024] z、 (?)
[0025] 我們使用的放大器噪聲系數為NFAP 1.3DB，鏈路的增益Glink= (-18-20) =-38dB
[0026] 所以根據（5)和（7)式，可以測得的鏈路的噪聲系數為 _7]
(8)
[0028] 根據（8)式代入參數得
[0029]NFlink=NFout-2201 (9)。
[0030] 本發明的有益效果是：相對于噪聲分析儀測量噪聲的方法，這種方法比較簡單。通 常噪聲分析儀在超低的噪聲測量中準確度更高一些。
[0031]只要頻譜分析儀允許，本發明可以適用于任何頻率范圍。對于系統增益非常高，噪 聲系數非常高的場合，本發明也非常準確。最大的限制來自于頻譜儀的噪聲基底。
【附圖說明】
[0032] 附圖用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實 施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0033] 圖1鏈路噪聲系數測試的結構圖；
[0034] 圖2是一個較佳實施例的頻譜儀的輸出示意圖。
【具體實施方式】
[0035] 如圖1-2所示，本發明公開一種相位調制微波光鏈路噪聲系數測量方法。
[0036] 噪聲系數是射頻電路的關鍵指標之一，它決定了接收機的靈敏度，影響著模擬通 信系統的信噪比和數字通信系統的誤碼率。
[0037] 工程師HaroldFriis把噪聲系數定義為用分貝（dB)表示的射頻或微波器件輸入 處的信噪比（SNP.)除以輸出處的SNR。從它的名稱可知，SNP.是在給定傳輸環境中的信號 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、子系統或系統應沒有噪聲施加到通過的信 號上。但實際上所有電子器件都會增加一些噪聲，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
[0038]
[0039]
[0040] 便用dB為早位；
[0041] NFF(dB) =N-(GRF+kBT+201og(Bff)) =Nlinkout+174-GRF-201og(Bff) (2)
[0042] 上式中N為已測的總共輸出噪聲功率（單位為dBm/Hz)，-174dBm/Hz是2900K(室 溫）時環境噪聲的功率譜密度，，BW是感興趣的頻率帶寬，Gain是系統的增益，NF是DUT的 噪聲系數。
[0043] 為簡化公式，我們可以直接測量輸出噪聲功率譜密度
[0044]貝丨J
[0045]NF(dB) =Nlink+174-GlinkRF (3)
[0046] 相對于噪聲分析儀測量噪聲的方法，這種方法比較簡單。通常噪聲分析儀在超低 的噪聲測量中準確度更高一些。
[0047]只要頻譜分析儀允許，本發明可以適用于任何頻率范圍。對于系統增益非常高，噪 聲系數非常高的場合，本發明也非常準確。最大的限制來自于頻譜儀的噪聲基底。
[0048] 對于圖1的鏈路系統，鏈路中調制信號使用一個匹配電阻（50歐姆）。放大器引入 的原因是因為放大噪聲到頻譜分析儀能觀察水平一般為（20_50dB)。
[0049] 其鏈路的噪聲系數為
[0050]NFlink(dB) =Nlink+174-GRF (4)其中，由于引入放大器，因此測到的數 據為級聯放大器后的噪聲系數NF^
[0051] NFout(dB) =Nout+174-G (5)級聯放大器的噪聲系數
[0052] 、6 )
[0053] G為放大器的放大倍數
[0054] 所以，鏈路的噪聲系數 _
m
[0056] 我們使用的放大器噪聲系數為NFAP 1.3DB，鏈路的增益Glink= (-18-20) =-38dB
[0057] 所以根據（5)和（7)式，可以測得的鏈路的噪聲系數為
[0058] . χ (8)
[0059] 根據（8)式代入參數得
[0060]NFlink=NFout-2201 (9)
[0061] 下面結合實施例做進一步說明：
[0062] 放大器的噪聲系數為1. 7,放大倍數為50dB，測出來的Ν_= _118dB
[0063] G=Glink+GAP= -38+50=12dBNFout(dB)=(Nout+174-G)=-118+174-18=38dB
[0064] NFlink= 10' (38/10)-2201
[0065] NFlink(dB) = 36. 14dB
[0066] 以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實 施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施 例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種相位調制微波光鏈路噪聲系數測量方法，其特征在于，直接測量輸出噪聲功率 譜密度，從而計算出噪聲系數。2. 根據權利要求1所述的相位調制微波光鏈路噪聲系數測量方法，其特征在于，具體 方法為： 直接測量輸出噪聲功率譜密度 則其中，由于引入放大器，因此測到的數據為級聯放大器后的噪聲系數NF^級聯放大器的噪聲系數G為放大器的放大倍數 所以，鏈路的噪聲系數放大器噪聲系數為NFAP，鏈路的增益Glink= (-18-20) =-38dB 所以根據（5)和（7)式，可以測得的鏈路的噪聲系數為(8)根據⑶式代 入參數得
【專利摘要】本發明提供一種相位調制微波光鏈路噪聲系數測量方法，直接測量輸出噪聲功率譜密度，從而計算出噪聲系數。本發明結構簡單，測量準確率高。
【IPC分類】H04B10/079, H04B17/345
【公開號】CN105281830
【申請號】CN201510672850
【發明人】葉全意, 高英杰
【申請人】金陵科技學院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月15日