频谱仪测量噪声的方法

噪声系数：将输出噪声功率谱密度Po折算到输入端Po/G，这个值与输入阻抗Ri上的热噪声功率谱密度Pi之比。

其中，输入阻抗Ri上的热噪声功率谱密度Pi=KT0=-174dBm/Hz

（K为玻尔兹曼常数K=1.38×10-23J/K

T0为标准噪声温度T0=290K)

NF=Po/G/Pi=Po/(Pi*G)=(S/Pi)/(G*S/Po)=SNRi/SNRo

反映了信噪比的恶化程度。

热噪声在带宽B内的噪声功率为KTB

噪声系数最直接的测量方法是使用噪声系数测试仪测量，其测量也较准确。

局限性：频率范围受限/价格昂贵；

若噪声系数过大，测量不准确。

频率仪测试噪声

3dB功率法：

在被测件输入端加匹配负载，环境温度约为290K,测量输出噪声功率P1，然后在输入端接上信号发生器，使信号输出频率在测量频带范围内。调整信号发生器的信号功率，使被测件输出功率P2比P1高3dB，可得噪声系数：

NF=Pgen/Pi （Pgen为信号发生器输出功率）

=Pgen/KT0B

对数形式：NF=Pgen-（-174dBm/Hz）

l3dB功率法测量步骤（30-512接收机）：

1、被测件(DUT)输入接50欧负载，输出接频谱仪。频谱仪内置衰减器设置为0dB,取平均，记录此时噪声功率。

2、被测件(DUT)输入端接信号源，输出接频谱仪。调整信号源功率，直到功率比底噪大3dB，记录此时信号源功率-136.6dBm

3、计算DUT的噪声系数

NF=Pgen-（-174dBm/Hz）

=174-136.6-10lg(2kHz)

=4.4dB

3dB法测量噪声系数优点：不需要精确测量被测件的增益，不需要输出噪声功率的绝对值，只需确保两次测量的相对功率为3dB。

l测试条件：

1、被测件的增益够大,使得

-174dBm/Hz+Gain>频谱仪底噪

假设底噪测量

基底噪声=-115-10lg10kHz

=-155dBm/Hz

则被测件增益满足条件：

Gain>-155-（-174）>19dB。

2、确保被测件和仪表工作在线性区。

l频谱仪测噪声系数的缺陷就是精度不够。

频谱仪测量噪声系数误差分析：

1、温度：热噪声功率谱直接与温度相关对被测件和仪表进行预热至稳定。

2、外部干扰：外部电磁波通过辐射从电缆或连接器接口泄露进去。

3、端口的匹配：失配情况下功率反射引起的误差。