等效噪聲溫度
考慮一個(gè)電阻在環(huán)境溫度T K下，如下圖所示。
電阻中的電子在進(jìn)行隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，且動(dòng)能與溫度成正比。
(資料圖片僅供參考)
這些隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)，在電阻兩端產(chǎn)生很小的隨機(jī)電壓波動(dòng)。
這個(gè)電壓的平均值為0，但是均方根(RMS)值為：
因此，一個(gè)電阻產(chǎn)生的噪聲，可以由下圖表示。
如果接了一個(gè)阻值為R的負(fù)載，則傳遞到R上的噪聲功率為:
可以看到，電阻產(chǎn)生的熱噪聲功率是與頻率無(wú)關(guān)的，即在所有頻率處功率譜密度是隨相等的，所以是一種白噪聲。
獨(dú)立的白噪聲源可以被看做高斯分布的隨機(jī)量，且這些噪聲源的噪聲功率是可以疊加的。
如果一個(gè)噪聲源，產(chǎn)生的噪聲，其噪聲功率在感興趣的頻段內(nèi)與頻率無(wú)關(guān)，那么就可以把它看成一個(gè)白噪聲。而這個(gè)噪聲源，可以用等效噪聲溫度Te來(lái)表征。如下圖所示。
一個(gè)器件或系統(tǒng)，可以用等效噪聲溫度Te來(lái)表征其噪聲性能。
假設(shè)一個(gè)有噪聲的放大器，頻率帶寬為B，增益為G，那么當(dāng)Ni=0(Ts=0K)的時(shí)候，輸出的No完全是由于放大器本身的噪聲的原因。
這也可以等價(jià)為一個(gè)等效噪聲溫度為T(mén)e的噪聲，通過(guò)一個(gè)無(wú)噪聲放大器。如下圖所示。所以，KTeBG就代表由于放大器本身產(chǎn)生的噪聲。
那如果，有兩個(gè)器件級(jí)聯(lián)，等效噪聲溫度分別為T(mén)e1, Te2，那么兩者級(jí)聯(lián)后的等效噪聲溫度是多少呢？
結(jié)合前面的器件的等效噪聲溫度的概念，推導(dǎo)很順暢。
噪聲系數(shù)
用等效噪聲溫度，可以表征器件的噪聲特性。另一種表征器件噪聲系數(shù)的方法，是噪聲系數(shù)。
噪聲系數(shù)定義輸入信噪比與輸出信噪比的比值，如果器件，沒(méi)有噪聲，即Te=0，則輸入信噪比和輸出信噪比相等，即F=1。
噪聲系數(shù)和等效噪聲溫度的關(guān)系
由前面的等效噪聲溫度的定義，可以得到：
Ni=KT0B
No=K(T0+Te)B*G
所以：
從而可以得到：
為什么寫(xiě)這篇文章呢？
有號(hào)友發(fā)來(lái)消息說(shuō)（在此再次表示感謝，知識(shí)總是越討論，掌握的越真切），在微波工程中也有類似的例子(第三版,P426，例子10.2)，但是覺(jué)得更容易理解。
然后，我就去看了呀，一邊看，一邊感慨號(hào)友的認(rèn)真程度，表示自愧不如。因?yàn)殡m然我也翻過(guò)微波工程，但是我卻沒(méi)有注意到這個(gè)例子。
例子的計(jì)算是分四步走：
(1) 把dB值轉(zhuǎn)換成線性值
(2) 計(jì)算級(jí)聯(lián)的噪聲系數(shù)
(3) 計(jì)算級(jí)聯(lián)的等效噪聲溫度
(4) 計(jì)算輸出的噪聲
但是號(hào)友也反饋，說(shuō)他的計(jì)算結(jié)果和我的計(jì)算結(jié)果是一樣的。那就表示我那種想法也沒(méi)錯(cuò)。所以，我就推了一下兩者的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)確實(shí)是等價(jià)的。
所以，兩種方法，哪個(gè)容易理解，就用哪個(gè)吧。
審核編輯：劉清
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