雷达原理雷达接收机新.pptVIP

第62页，共125页，星期日，2025年，2月5日第63页，共125页，星期日，2025年，2月5日第64页，共125页，星期日，2025年，2月5日第65页，共125页，星期日，2025年，2月5日第66页，共125页，星期日，2025年，2月5日2.额定噪声功率第67页，共125页，星期日，2025年，2月5日4.噪声带宽功率谱均匀的白噪声,通过具有频率选择性的接收线性系统后,输出的功率谱pno(f)就不再是均匀的了,如图3.7的实曲线所示。这个频带Bn称为“等效噪声功率谱宽度”,一般简称“噪声带宽”。因此,噪声带宽可由下式求得:(3.2.7)第68页，共125页，星期日，2025年，2月5日3.2.2噪声系数和噪声温度1.噪声系数噪声系数的定义是:接收机输入端信号噪声比与输出端信号噪声比的比值。(3.2.9)式中,Si为输入额定信号功率;Ni为输入额定噪声功率(Ni=kT0Bn);So为输出额定信号功率;No为输出额定噪声功率。第69页，共125页，星期日，2025年，2月5日式(3.2.9)可以改写为(3.2.10)式中，Ga为接收机的额定功率增益;NiGa是输入端噪声通过“理想接收机”后,在输出端呈现的额定噪声功率。因此噪声系数的另一定义为:实际接收机输出的额定噪声功率No与“理想接收机”输出的额定噪声功率NiGa之比。第70页，共125页，星期日，2025年，2月5日实际接收机的输出额定噪声功率No由两部分组成,其中一部分是NiGa(NiGa=kT0BnGa),另一部分是接收机内部噪声在输出端所呈现的额定噪声功率ΔN,即No=NiGa+ΔN=kT0BnGa+ΔN将No代入式(3.2.10)可得(3.2.11)(3.2.12)第71页，共125页，星期日，2025年，2月5日下面对噪声系数作几点说明:①噪声系数只适用于接收机的线性电路和准线性电路,即检波器以前部分。②噪声系数只由接收机本身参数确定。③噪声系数F是没有单位的数值,通常用分贝表示F=10lgF(dB)(3.2.13)第72页，共125页，星期日，2025年，2月5日④噪声系数的概念与定义,可推广到任何无源或有源的四端网络。接收机的馈线、放电器、移相器等属于无源四端网络,其示意图见图3.9,图中Ga为额定功率传输系数。由于具有损耗电阻,因此也会产生噪声,下面求其噪声系数。图3.9无源四端网络第73页，共125页，星期日，2025年，2月5日2.等效噪声温度接收机外部噪声可用天线噪声温度TA来表示,接收机外部噪声的额定功率为NA=kTABn(3.2.18)把接收机内部噪声在输出端呈现的额定噪声功率ΔN等效到输入端来计算,这时内部噪声可以看成是天线电阻RA在温度Te时产生的热噪声,即ΔN=kTeBnGa(3.2.19)温度Te称为“等效噪声温度”或简称“噪声温度”,此时接收机就变成没有内部噪声的“理想接收机”,其等效电路见图3.10。第74页，共125页，星期日，2025年，2月5日3.2.3级联电路的噪声系数为了简便,先考虑两个单元电路级联的情况,如图3.11所示。图中F1、F2和G1、G2分别表示第一、二级电路的噪声系数和额定功率增益。为了计算总噪声系数F0,先求实际输出的额定噪声功率No。由式(3.2.10)可得No=kT0BnG1G2F0而(3.2.24a)(3.2.24b)第75页，共125页，星期日，2025年，2月5日No由两部分组成:一部分是由第一级的噪声在第二级输出端呈现的额定噪声功率No12,其数值为kT0BnF1G1G2,第二部分是由第二级所产生的噪声功率ΔN2,由式(3.2.12)可得ΔN2=(F2-1)kT0BnG2(3.2.25)于是式(3.2.24)可进一步写成No=kT0BnG1G2F0=kT0BnG1G2F1+(F2-1)kT0BnG2化简后可得两级级联电路的总噪声系数(3.2.26)第76页，共125页，星期日，2025年，2月5日三级级联推导第77页，共125页，星期日，2025年，2月5日同理可证,n级电路级联时接收机总噪声系数为(3.2.27)为了使接收机的总噪声系数小,要求各级