多个四端网络级联后的总噪声系数计算方法

摘要

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。

说明书

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N_f1、N_f2…N_fn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：

N_f＝N_f1×N_f2×…×N_fn

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：

N_f＝(P_si1/P_ni1)/(P_son/P_non)

其中：

P_si1为级联后第一级四端网络的输入信号功率

P_ni1为级联后第一级四端网络的输入噪声功率

P_son为级联后第n级四端网络的输出信号功率

P_non为级联后第n级四端网络的输出噪声功率

(P_si1/P_ni1)为级联后第一级四端网络的输入信噪比

(P_son/P_non)为级联后第n级四端网络的输出信噪比

由于：

K_P1＝P_so1/P_si1

K_P2＝P_so2/P_si2

K_P3＝P_so3/P_si3

。。。。。

K_Pn＝P_son/P_sin

其中

K_P1、K_P2、K_P3…K_Pn分别1～n各级四端网络的对应的功率传输函数

P_so1为级联后第一级四端网络的输出信号功率

P_si1为级联后第一级四端网络的输入信号功率

P_so2为级联后第二级四端网络的输出信号功率

P_si2为级联后第二级四端网络的输入信号功率

P_so3为级联后第三级四端网络的输出信号功率

P_si3为级联后第三级四端网络的输入信号功率

……

P_son为级联后第n级四端网络的输出信号功率

P_sin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：

P_ni2＝P_no1

P_ni3＝P_no2

…

P_nin＝P_non-1

其中：

P_no1为级联后第一级四端网络的输出噪声功率

P_ni2为级联后第二级四端网络的输入噪声功率

P_no2为级联后第二级四端网络的输出噪声功率

P_ni3为级联后第三级四端网络的输入噪声功率

…

P_non-1为级联后第n-1级四端网络的输出噪声功率

P_nin为级联后第n级四端网络的输入噪声功率

N_f＝P_non/K_P1K_P2K_P3…K_PnP_ni1

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：

P_non＝K_P1K_P2K_P3…K_PnP_ni1+K_P2K_P3…K_PnP′_no1+K_P3…K_PnP′_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＝K_P1P_ni1(N_f1-1)

P′_no2＝K_P1K_P2P_ni1N_f1(N_f2-1)

P′_no3＝K_P1K_P2K_P3P_ni1N_f1N_f2(N_f3-1)

…

P′_non-1＝K_P1K_P2K_P3…K_Pn-1P_ni1N_f1N_f2…N_fn-2(N_fn-1-1)

P′_non＝K_P1K_P2K_P3…K_PnP_ni1N_f1N_f2…N_fn-1(N_fn-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

N_f1、N_f2…N_fn-2、N_fn-1、N_fn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

N_f＝P_non/K_P1K_P2K_P3…K_PnP_ni1即：

N_f＝N_f1N_f2…N_fn

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；

K_P1、K_P2、K_P3…K_Pn分别为(1)～(n)各个四端网络各自对应的功率传输函数；

N_f1、N_f2、N_f3…N_fn分别为(1)～(n)各个四端网络各自对应的噪声系数；

N_f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N_f1、N_f2…N_fn；

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N_f1、N_f2…N_fn代入下式：

N_f＝N_f1×N_f2×…×N_fn

计算得到N_f；

3、N_f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：N_f(dB)按下式计算得出：

N_f(dB)＝10lgN_f1+10lgN_f2+…+10lgN_fn    (dB)

本发明也可以是将总噪声系数取20lg计算，即：N_f(dB)按下式计算得出：

N_f(dB)＝20lgN_f1+20lgN_f2+…+20lgN_fn    (dB)

当各个噪声系数N_f1、N_f2…N_fn的单位为dB时，总噪声系数N_f(dB)按下式计算：

N_f(dB)＝N_f1(dB)+N_f2(dB)+…+N_fn(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。