CN101860346B - 多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法 - Google Patents

多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法 Download PDF

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Abstract

本发明介绍了一种多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法，具有简单、易行的特点。

Description

多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法
技术领域
本发明是四端网路噪声系数计算方法，属于电子技术领域。
背景技术
目前在电子技术中，对多个四端网络级联时总噪声系数计算公式中，需要对各个四端网络的增益及噪声系数参数进行测定获得后才能代入公式计算，从而得到级联后的总噪声系数，这在实际应用中比较繁琐。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种多个四端网络级联时总噪声系数计算方法，具有简单、易行的特点。
为达到上述目的，本发明介绍一种多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法，在分别测量获得所级联的n个四端网络的噪声系数Nf1、Nf2…Nfn后，其特征在于当所述的n个四端网络级联后的网络的总噪声系数Nf按下式计算得出：
Nf＝Nf1×Nf2×…×Nfn；
本发明的工作原理为：
对于n个四端网络级联时，按照噪声系数定义，其总的噪声系数表示为：
Nf＝(Psi1/Pni1)/(Pson/Pnon)
其中：
Psi1为级联后第一级四端网络的输入信号功率
Pni1为级联后第一级四端网络的输入噪声功率
Pson为级联后第n级四端网络的输出信号功率
Pnon为级联后第n级四端网络的输出噪声功率
(Psi1/Pni1)为级联后第一级四端网络的输入信噪比
(Pson/Pnon)为级联后第n级四端网络的输出信噪比
由于：
KP1＝Pso1/Psi1
KP2＝Pso2/Psi2
KP3＝Pso3/Psi3
KPn＝Pson/Psin
其中
KP1、KP2、KP3…KPn分别1～n各级四端网络的对应的功率传输函数
Pso1为级联后第一级四端网络的输出信号功率
Psi1为级联后第一级四端网络的输入信号功率
Pso2为级联后第二级四端网络的输出信号功率
Psi2为级联后第二级四端网络的输入信号功率
Pso3为级联后第三级四端网络的输出信号功率
Psi3为级联后第三级四端网络的输入信号功率
……
Pson为级联后第n级四端网络的输出信号功率
Psin为级联后第n级四端网络的输入信号功率
且有：
对于级联网络，当级间匹配时：
上级输出噪声功率＝下级输出噪声功率
因此有：
Pni2＝Pno1
Pni3＝Pno2
…
Pnin＝Pnon-1
其中：
Pno1为级联后第一级四端网络的输出噪声功率
Pni2为级联后第二级四端网络的输入噪声功率
Pno2为级联后第二级四端网络的输出噪声功率
Pni3为级联后第三级四端网络的输入噪声功率
…
Pnon-1为级联后第n－1级四端网络的输出噪声功率
Pnin为级联后第n级四端网络的输入噪声功率
Nf＝Pnon/KP1KP2KP3…KPnPni1
其中,由于
本级噪声输出＝前级噪声输出×传输函数+本级新增噪声
因此：
Pnon＝KP1KP2KP3…KPnPni1+KP2KP3…KPnP′no1+KP3…KPnP′no2+…+P′non
其中：
P′no1为第一级四端网络本级所产生的噪声功率
P′no2为第二级四端网络本级所产生的噪声功率
…
P′non为第n级四端网络本级所产生的噪声功率
根据噪声系数定义，可以将各个四端网络的本级所产生的噪声功率由以下式子表示：
P′no1＝KP1Pni1(Nf1－1)
P′no2＝KP1KP2Pni1Nf1(Nf2-1)
P′no3＝KP1KP2KP3Pni1Nf1Nf2(Nf3-1)
…
P′non－1＝KP1KP2KP3…KPn－1Pni1Nf1Nf2…Nfn-2(Nfn－1-1)
P′non＝KP1KP2KP3…KPn Pni1Nf1Nf2…Nfn-1(Nfn-1)
其中：
P′no3为第三级四端网络本级所产生的噪声功率
P′non－1为第n-1级四端网络本级所产生的噪声功率
Nf1、Nf2…Nfn-2、Nfn-1、Nfn分别为级联的第1级到第n级的四端网络各自的噪声系数。
因此，级联后第n级四端网络的输入噪声功率
Nf＝Pnon/KP1KP2KP3…KPnPni1即：
Nf＝Nf1Nf2…Nfn
即：级联后的四端网络的总噪声系数为所级联的各个四端网络的噪声系数之乘积；这样，只需要获得了各个四端网络各自的噪声系数，就可以计算出其级联后的总的噪声系数。
注：在本文中的各个代号所表示的意义在本文中不分前后，全部一致。
附图说明
图1是本发明一实施例的四端网络连接示意图。
图2是本发明一实施例的计算方法实施步骤示意图。
以下以附图为例说明本发明的实施例：
图1是本发明一实施例的四端网络连接示意图，其中：
(1)、(2)、(3)…(n)分别为被级联的各个四端网络；
KP1、KP2、KP3…KPn分别为(1)～(n)各个四端网络各自对应的功率传输函数；
Nf1、Nf2、Nf3…Nfn分别为(1)～(n)各个四端网络各自对应的噪声系数；
Nf为n个四端网络级联后的总的噪声系数。
图2是本发明一实施例的计算方法实施步骤示意图，其中主要工作方法及内容为：
1、对图1中的各个四端网络分别测量其噪声系数Nf1、Nf2…Nfn；
2、按照图1中所示将n个四端网络进行级联，将各个四端网络的噪声系数Nf1、Nf2…Nfn代入下式：
Nf＝Nf1×Nf2×…×Nfn
计算得到Nf；
3、Nf即为图1中所示的各个四端网络进行级联后的总的噪声系数。
按照上述步骤即完成本发明的实施工作。
本发明还可以是将总噪声系数取10lg计算，即：Nf(dB)按下式计算得出：
Nf(dB)＝10lgNf1+10lg Nf2+…+10lg Nfn         (dB)
本发明也可以是将总噪声系数取20lg计算，即：Nf(dB)按下式计算得出：
Nf(dB)＝20lgNf1+20lg Nf2+…+20lg Nfn         (dB)
当各个噪声系数Nf1、Nf2…Nfn的单位为dB时，总噪声系数Nf(dB)按下式计算：
Nf(dB)＝Nf1(dB)+Nf2(dB)+…+Nfn(dB)    (dB)
这样使得本发明在应用中更为方便。
本发明中的所述的多个四端网络还可以分别为放大器、衰耗器、功分器、合路器、传输线及滤波器等，这样使得本发明的用途更为广泛。
本发明介绍了一种多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法，具有简单、易行的特点。

Claims (2)

1.一种多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法，在分别测量获得所级联的n个四端网络的噪声系数Nf1、Nf2…Nfn后，其特征在于当所述的n个四端网络级联后的网络的总噪声系数Nf按下式计算得出：
Nf＝Nf1×Nf2×…×Nfn。
2.如权利要求1所述的多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法，其特征在于对n个四端网络级联后的网络的总噪声系数取对数进行计算，即：Nf(dB)按下式计算得出：
Nf(dB)＝10lgNf1+10lg Nf2+…+10lg Nfn          (dB)
或是：
Nf(dB)＝20lgNf1+20lg Nf2+…+20lg Nfn          (dB)
当n个四端网络的噪声系数Nf1、Nf2…Nfn单位都为dB时，n个四端网络级联后的网络的总噪声系数Nf(dB)按下式计算得出：Nf(dB)＝Nf1(dB)+Nf2(dB)+…+Nfn(dB)      (dB)。
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