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东莞市诺展电子仪器有限公司
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使噪声系数不确定度降至低
噪声系数是表征接收机及其在自身生成噪声干扰下探测微弱输入信号的能力的关键参数之一。为了降低噪声系数，首先要全面地了解元器件、子系统和测试装置的不确定度。这些未知因素的量化取决于提供精确、可靠结果的灵活型工具。
是德科技噪声系数解决方案组合—仪器、应用软件和附件—帮助您优化测试装置和识别多余的噪声源。我们提供噪声系数测试解决方案已有 50 多年的历史 —从初的基础噪声计发展到目前基于频谱、网络和噪声系数分析仪的现代化解决方案。
本选型指南的第 3 页到第 9 页简要介绍了噪声系数，第 10 页到第 19 页展示了我们当前的产品线，并将帮助您找到适合自身应用的解决方案—无论您的目标是设计出具有良好、优秀还是更佳性能的设备。
相关资源参见第 20 页。我们一系列七个应用指南能够帮助您更深入地了解噪声系数及其固有挑战。
噪声系数概述
噪声系数是表征接收机及其更低级别组成元件在有热噪声存在的情况下处理微弱信号的能力的关键参数之一。例如，在测量低噪声放大器 (LNA) 时，噪声系数描述的是由于 LNA 的有源器件在内部产生噪声而导致信号的信噪比下降。
精确测量噪声系数对于产品的设计和开发都非常关键。高度精确的测量可以保证设计访真和真实测量之间的可复验性很高，并有助于发现在访真过程中未予考虑的噪声来源。
在为您的应用选择适合的测量仪器之前，您必须了解两个关键问题: 如何实施噪声系数测量，以及这些测量中固有的不确定度。噪声系数测量的不确定度不仅取决于测试设备，同时也受到被测器件 (DUT) 的特征—例如 S 参数和噪声参数—的极大影响。
目前，测量噪声系数的方法主要有两种。常用的方法称为 Y 因子技术或者热/冷噪声源技术。它使用一个与被测器件输入端直接相连的噪声源，提供两个输入噪声电平。
这种方法测试被测器件的噪声系数和标量增益，适用于频谱分析仪和噪声系数分析仪解决方案。Y 因子技术易于使用，特别是当噪声源具有良好的源匹配并且可以与被测器件直接连接时，测试结果的精度佳。
测试噪声系数的另一种方法称为冷噪声源或直a接噪声方法。这种方法不是在被测器件的输入端连接一个噪声源，而是只需要一个已知的负载 (通常为 50 Ω)。冷噪声源技术需要单独测量被测器件的增益。
这种方法特别适用于用矢量网络分析仪测试噪声系数，因为可以用矢量误差校准的方法来得到非常精确的增益 (S21) 测量结果。使用 PNA-X 信号分析仪时，矢量误差校准技术和 PNA-X 独特的源校准方法相结合，可以得到业界高的噪声系数测量精度。
冷噪声源方法的优点还包括只需与被测器件进行一次连接便可同时测量 S 参数和噪声系数。冷噪声源方法虽然在测试的时候不需要测试源，但是在系统的校准过程中，需要使用噪声源。
被测器件的不确定度
在使用低 ENR 噪声源 (例如 N4000A或 346A)，且噪声源直接连接被测器件时，Y 因子测量精度很高。对于很多器件来讲，它提供经济高效、精确的噪声系数测量。如果这些条件未能满足，那么测量不确定度通常会增加。
PNA-X 采用先进的纠错方法，提供业界高的测量精度，非常适合夹具内、晶圆上或自动化测试环境，其中 Y 因子测量精度通常很高。PNA-X 同样适用于其他测量，例如 S 参数、压缩和互调失真。
当被测器件良好匹配且相对不易受到非理想源匹配 (偏离理想的 50 Ω) 的影响时，测量不确定度由技术资料中的技术指标决定。在其他情况下，例如在测量非常不匹配的器件或使用晶圆探头时，非理想系统源匹配会产生两种明显的误差源。
一种是失配误差，由测试系统重新反射的反射噪声功率所引起，会导致测量结果出现波动。第二种误差源来自被测器件内部产生的噪声与源匹配 (Γs) 之间的相互作用。
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