La figura de ruido es un parámetro importante en el diseño de receptor RF, midiendo cuánto ruido un receptor añade a la señal. Entender ejemplos reales ayuda a aclarar cómo se aplican cálculos de la figura de ruido en escenarios prácticos.

Ejemplo 1: Calculando la Figura total de ruido

Considere un receptor RF con tres etapas. La primera etapa tiene una ganancia de 20 dB y una cifra de ruido de 2 dB. La segunda etapa tiene una ganancia de 15 dB y una cifra de ruido de 3 dB. La tercera etapa tiene una ganancia de 10 dB y una cifra de ruido de 4 dB. Para encontrar la cifra de ruido general, utilice la fórmula de Friis:

NF total = NF1 + (NF2 - 1)/G1 + (NF3 - 1)/(G1 * G2)

Convertir ganancias en escala lineal:

G1 = 10^(20/10) = 100

G2 = 10^(15/10) = 31.62

NF1 = 10^(2/10) = 1.58

NF2 = 10^(3/10) = 2.00

NF3 = 10^(4/10) = 2.51

Calculando la cifra total de ruido:

NF total = 1,58 + (2.00 - 1)/100 + (2,51 - 1)/(100 * 31.62) ♥ 1.58 + 0,01 + 0,0005 ♥ 1.5905

Convertirse en dB:

NF total dB = 10 * log10(1.5905) ♥ 1.01 dB

Ejemplo 2: Figura de ruido de un amplificador único

Un amplificador RF tiene una ganancia de 30 dB y una cifra de ruido de 1,5 dB. Para determinar su figura de ruido lineal:

NF = 10^(1.5/10) ♥ 1.41

Esto indica que el amplificador añade aproximadamente 0,5 dB de ruido a la señal de entrada.

Ejemplo 3: Impacto de amplificadores de bajo nivel

En un sistema de receptor, se utiliza un amplificador de baja altura (LNA) con una cifra de ruido de 0,8 dB y una ganancia de 40 dB en el extremo frontal. Las etapas posteriores tienen mayores cifras de ruido. El LNA reduce significativamente la cifra de ruido general del sistema.

Calculando la figura de ruido lineal del LNA:

NF LNA = 10^(0.8/10) ♥ 1.20

Debido a su elevado aumento, el LNA suprime las contribuciones de ruido de las etapas posteriores, mejorando el rendimiento general del sistema.