多通道射頻接收機測量噪聲系數的新方法

摘 要：噪聲系數是多通道射頻接收機的一個重要參數。傳統的噪聲系數測量方法對大噪聲系數測量存在不足，且測量時通道間會有噪聲干擾。提出一種多通道切換優化測量噪聲系數的方法：通過設計1個八選一的射頻開關實現信道切換，并引入前置低噪聲放大器的控制電路提供冷熱噪聲源，優化Y因子測量噪聲系數的方法，實現對各通道的精確測量。由于接收機前端的相似性，該方法可推廣應用到其他的射頻接收機。

關鍵詞：噪聲系數；射頻開關；射頻接收機；Y因子法

New Method of Noise Figure Measurement for Multi-channel RF Receiver

WU Mingming1，ZANG Qinyu1，LU Xuelian2

(1Communication Engineering Research Center of henzhen Graduate chool，arbin Institute of echnology，henzhen，180，China;

[JZ]2iemens Mindit Magnetic Resonance Ltd，henzhen，180，China)[J13]

Abstract：Noise figure is crucial for multi-channel RF receiverhe measurements used before have some disadvantages when measure with big NF，and there is noise interfere among channels as wellere a new method of noise figure measurement with multi-channel switch is proposed，in which we design a PM RF switch and optimize the Y-factor method by adding the control circuit for LNA to provide noise source in different temperaturehis method is effective and due to the comparability of receiver front-ends，it can also be used in other RF receiver

Keywords：noise figure;RF switch;RF receiver;Y factor method[J12/3]

在多通道接收機接收的過程中，噪聲的加入限制了信號的信噪比和靈敏度，由于射頻接收機所接收到的信號較為微弱，其噪聲特性顯得尤為重要。另一方面在多通道成像的過程中，不同通道的接收路徑有可能不同，即使接收路徑一樣，各通道的噪聲特性也不可能完全一樣。故接收機每個通道各級的噪聲系數的精確測量非常重要。傳統的噪聲系數測量方法不能滿足測量大噪聲系數的要求。且在實際的多通道測量中，需要使得被測通道處在接收狀態，其他通道不工作以減少通道間的噪聲干擾來保證測量的準確性。考慮到接收到射頻信號的微弱，射頻接收機的前端通常有一個用低噪聲放大器來實現的前置放大級，本文從接收機這種特性出發，以MRI射頻接收機為例提出一種多通道切換測量噪聲系數的方法，通過設計1個八選一的射頻開關使得噪聲系數的測試在不同通道切換，并利用控制前置低噪聲放大器直流電源通斷使其處在放大和不放大狀態。在放大狀態下，噪聲被放大以提供熱噪聲源，反之提供冷噪聲源。這種放大器開關測量法優化了Y因子［1］測量噪聲系數法，使得測量較為精確且容易進行。

1 優化測量噪聲系數的原理

射頻接收機的噪聲主要包括電阻的熱噪聲和PN結的散彈噪聲，均屬于白噪聲的范疇。白噪聲不包括任何離散成分，其電平符合高斯分布。功率譜在一定的頻率范圍為均勻分布。噪聲系數是表征線性二端口網絡或二端口變換器系統噪聲特性的一個重要參數。它的標準定義為：接收機輸入端信噪功率比與輸出端信噪功率比的比值。根據尼奎斯特定理 ，處于標準噪聲溫度