Шумовая фигура является важным параметром в конструкции радиочастотного приемника, измеряя, сколько шума приемник добавляет к сигналу.Понимание реальных примеров помогает уточнить, как вычисления шумовой фигуры применяются в практических сценариях.

Пример 1: вычисление общего шума

Рассмотрим РЧ-приемник с тремя ступенями. Первая ступень имеет коэффициент усиления 20 дБ и показатель шума 2 дБ. Вторая ступень имеет коэффициент усиления 15 дБ и показатель шума 3 дБ. Третья ступень имеет показатель усиления 10 дБ и показатель шума 4 дБ. Для нахождения общего показателя шума воспользуйтесь формулой Фрииса:

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

Преобразование прибыли в линейный масштаб:

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

Расчет общего шума:

NF total = 1,58 + (2.00 - 1)/100 + (2.51 - 1)/(100 * 31.62) ≈ 1,58 + 0,01 + 0,0005 ≈ 1,5905

Обратно в DB:

NF total dB = 10 * log10(1.5905) ≈ 1,01 дБ

Пример 2: Шумовая фигура одного усилителя

Усилитель РЧ имеет коэффициент усиления 30 дБ и шумовой показатель 1,5 дБ. Для определения его линейного шумового показателя:

NF = 10^(1.5/10) ≈ 1,41

Это указывает на то, что усилитель добавляет приблизительно 0,5 дБ шума к входному сигналу.

Пример 3: Влияние низкошумных усилителей

В системе приемника на переднем конце используется усилитель низкого шума (LNA) с шумовым показателем 0,8 дБ и усилением 40 дБ. На последующих этапах имеются более высокие шумовые показатели. LNA значительно снижает общий шумовой показатель системы.

Вычисление линейного шума LNA:

NF LNA = 10^(0.8/10) ≈ 1,20

Благодаря высокому коэффициенту усиления, LNA подавляет шумовые воздействия последующих этапов, улучшая общую производительность системы.