李伟钟老师关于“预选器噪声系数测试”
计算公式的说明
一、噪声系数与接收机灵敏度之间关系：
由清华大学的《高频电路》下册,第267页上的公式13－（22）可得以下（1）式：
=/(·K·T·B·Ri …（1）
上式中Vs： 接收机的输入端信号端电压，单位：V；
S/N： 信躁比（倍数），10；
K： 为常数1.38×；
T： 为绝对温度，在室温时为300；
B： 接收机的带宽，3100Hz；
Ri： 输入端的输入电阻50Ω；
F： 为噪声系数（倍数）
将以上参数代入式（1）得：
F＝/102×1.38×10-23×300×3100×50
＝1.558×1013 …（2）
若将式（2）中的Vs单位用V表示，可得以下式子：
F＝15.58 …（3）
式（3）表明接收机在S/N为20dB，带宽为3100Hz.
输入阻抗为50Ω的条件下，接收机的噪声系数F与输入信号Vs之间的关系。
式（3）也可以用dB表示：
＝11.9dB+Vs（dBV） …（4）
例一：在以上条件下，接收机的极限灵敏度是多少？
极限灵敏度是指噪声系数F＝1（0dBV）无噪声时的灵敏度。
由式（3）F＝15.58，
Vs＝=0.253V;
由式（4）＝11.9dB+Vs（dBV），
Vs（dBV）＝0－11.93＝－11.93（dBV）
例二：接收机的灵敏度为1V（0dBV），其噪声系数 是多少？
由式（3）F＝15.58×12＝15.58
由式（4）＝11.9+0＝11.9dB
下表就是一组Vs与F之间的关系：
Vs V 0.253 0.5 0.6 0.8 1 1.5 2 2.5 3
dBV -11.9 -6 -6 -1.93 0 3.52 3.52 7.96 9.54
F 倍数 1 3.9 5.6 9.97 15.6 35.1 35.1 97.7 140
dB 0 5.9 7.5 9.99 11.9 15.4 15.4 19.9 21.5
二、预选器实际噪声系数F1的计算：
按公式F＝ F1＋（F2－1）/Kp
式中F1：为预选器本身的噪声系数；
F2： 为未加预选器时接收机本身的噪声系数；
Kp： 预选器功率放大的倍数；
F： 为加预选器后的噪声系数。
则有：F1＝F－（F2－1）/Kp则求出F1的噪声系数。
经实测与计算：常温时的噪声系数在10－15dB;
高温时的噪声系数在15－20dB;
低温时的噪声系数在8－13dB;
如下表所示：
f(MHz) 有预选器灵敏度 无预选器灵敏度 电压增益 功率增益 预选器噪声系数F1
dB
V V F dB
V V F2 dB Kp倍数 倍数 dB
29.69 常温 3.5 1.5 35 -0.2 0.98 15 0 1 21 13.2
高温 8 2.51 98 -0.2 0.98 15 -3 -0.5 70 18.5
低温 2.8 1.38 29.7 -0.2 0.98 15 +1 1.26 18.6 12.7
15.12 常温 4.4 1.66 42.9 -0.9 0.9 12.7 -1 0.794 28.2 14.5
高温 9.2 2.8 122 -0.9 0.9 12.7 -5 0.316 85 19.3
低温 0.7 1.08 18.3 -0.9 0.9 12.7 +1 1.25 9 9.5
2.223 常温 3.8 1.55 37.4 -0.9 0.9 12.7 -0.5 0.891 24 13.9
高温 5.5 1.88 55.3 -0.9 0.9 12.7 -3 0.5 32 15
低温 2.1 1.27 25 -0.9 0.9 12.7 0 1 13.3 11.2
16.98 常温 -1.5 0.84 11 -0.9 0.9 12.7 +4.5 2.82 6.8 8
高温 1 1.12 19.6 -0.9 0.9 12.7 +1 1.25 10.3 10
低温 -2.6 0.74 8.56 -0.9 0.9 12.7 +6 3.98 5.6 7.5
12.00 常温 1.4 1.17 21 -0.9 0.9 12.7 +1 1.25 11.6 10.7
高温 4.8 1.74 47 -0.9 0.9 12.7 -4.5 0.335 14 11.5
低温 0.4 1.047 17 -0.9 0.9 12.7 +1 1.25 7.64 8.8
三、预选器的噪声系数与接收机灵敏度之间的关系
预选器的噪声系数指标为20dB，其输入信号Vs由式（4）可得：
Vs（dBV）＝20－11.9＝8.1dBV。
若以此为基准，设对接收机灵敏度影响量为δ，那么，用下式可以予以简单估算
δ＝8.1 dBV－Vs’（dBV）
Vs’为接收机的灵敏度。
例一：某接收机灵敏度为10dBV（3V）
δ＝8.1-10＝-1.9dB
此时，本预选器加在该接机之前，灵敏度将改善1.9dB。
预选器例二：某接收机灵敏度为6dBV（2V）
δ＝8.1-6＝2.1dB
此时，该接收机灵敏度将变差2.1dB。
以上分析仅仅是在预选器的功率增益为无限大时，即以下式子：
F＝F1＋（F2－1）/Kp满足F＝F1前提下设定的。实际本预选器的Kp很小，有时还会小于1，这样的考核方式对预选器是不合算的，但为了考核方便，用F代替F1，也是一种考虑的方法，若要精确测定预选器的噪声系数，还是按照 F1＝F－（F2－1）/Kp公式测算。
李传钟
于美多通信设备厂
1996年10月
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