【正文】 適用，而噪聲發(fā)生器法在高頻時比較適用。 noise diode 目 錄 1 引言 ....................................................................... 1 背景和意義 .......................................................... 1 固態(tài)源的簡介和發(fā)展 .................................................. 1 工作任務(wù)和指標 ...................................................... 2 2 微波射頻噪聲測量技術(shù) ....................................................... 2 噪聲的特性 .......................................................... 2 噪聲的種類 .......................................................... 3 熱噪聲 .......................................................... 3 散彈噪聲 ........................................................ 5 高頻噪聲 ........................................................ 6 閃爍噪聲 ........................................................ 6 等效噪聲帶寬 .................................................... 7 二端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù) ................................................ 8 噪聲系數(shù)的定義 .................................................. 8 等效噪聲溫度 .................................................... 9 噪聲系數(shù)的測量技術(shù) ................................................. 10 噪聲源 ......................................................... 10 Y 因子方法 ..................................................... 12 3 固態(tài)噪聲源的測試 .......................................................... 13 電路設(shè)計 ........................................................... 13 測 量方法及過程 ..................................................... 15 實物圖 ............................................................. 16 誤差分析 ........................................................... 17 參考文獻 ................................................................... 19 致 謝 ................................................................... 20 附 錄 ................................................................... 21 1 1 引言 背景和意義 20世紀 90年代微波固態(tài)噪聲源應(yīng)運而生，它能滿足一定的功率輸出要求 ,有很好的駐波特性和頻響特性 ,微波測量精度高 ,體積小 ,成本低 ,可靠性高 ,特別是在各種微波參數(shù)的測試 ,作為輻射計的比對標準以及各類整機系統(tǒng) 的自動監(jiān)測等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞 : 固態(tài)噪聲源 。根據(jù)固態(tài)噪聲二極管在雪崩擊穿狀態(tài)的等效電路 , 設(shè)計出與之匹配的電路結(jié)構(gòu) , 以實現(xiàn)超噪比的最大輸出。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。 （保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定） 簽名： 日期： 2020 年 6 月 12 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得成都信息工程學(xué)院或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過 的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。在 4～ 6 GHz, 超噪比大于 20 dB 本文主要研究了噪聲的特性，噪聲的種類，二端口網(wǎng)絡(luò)的噪聲系數(shù)以及噪聲系數(shù)和噪聲參數(shù)的測量技術(shù)。 超噪比 。同氣體放電管噪聲源相比 ,固態(tài)噪聲源具有頻帶寬、開關(guān)迅速、接通后立即進入穩(wěn)定工作狀態(tài)、無損害性脈沖泄漏、可脈沖調(diào)制工作、噪聲輸出可變、功耗低、體積小、重量輕、壽命長、可靠性高等優(yōu)點。在八毫米波段進行噪聲測量，由于測試頻率比較高，所以采用噪聲發(fā)生器法。 (4)噪聲發(fā)生器的噪聲功率可以方便地進行計算，因此在微波毫米波噪聲特性測試中，噪聲發(fā)生器法是一種較好的方法噪聲 源 是 噪 聲 發(fā)生器法的核心。飽和區(qū)的二極管電流與陰極的溫度有關(guān)，溫度越高電流越大，當(dāng)陰極溫度一定時，電流恒定時，但單位時間發(fā)射的電子數(shù)目卻在平均值上下隨機起伏，稱為‘散彈效應(yīng)’。 工作任務(wù)和指標 使用噪聲二極管，設(shè)計一個 C 波段的微波噪聲信號源，要求噪聲源的ENR20dB 2 微波射頻噪聲測量技術(shù) 噪聲的特性 自然界存在的隨機過程導(dǎo)致了噪聲的產(chǎn)生，這些隨即過程有幾種重要類型，每種類型對應(yīng)一種噪聲，隨機過程的主要類型有： 1）半導(dǎo)體器件中的原子、電子和分子在絕對溫度 0 K 以上的熱運動。 3 在微波射頻電路中的噪聲是指任何不希望的電擾動和毛刺信號，這些不希望的信號本質(zhì)上是隨機的，他們是電子器件本征特性或外部環(huán)境的電磁輻射所引起的。熱噪聲是在所有 頻譜 中以相同的形態(tài)分布，它是不能夠消除的，由此對 通信系統(tǒng) 性能構(gòu)成了上限。在 記錄儀器 上則出現(xiàn)噪聲。 Nyquist 在熱力學(xué)統(tǒng)計理論的基礎(chǔ)上，導(dǎo)出電阻熱噪聲電壓均方值的表達式為 2nU =4KTRB （ 21） 4 式中 :K 為玻爾茲曼常數(shù)、 T 為電阻溫度〔 K), R 為電阻值（歐）， B 為測試設(shè)備的帶寬 (Hz)，由等效電壓源原理可知，當(dāng)接入溫度為 T 電阻為 R 的負載時在帶寬 B內(nèi)產(chǎn)生的資用噪聲功率 N K T BRRU n ??? 22)2( (22) 從 (22)式可以看出，資用熱噪聲功率是溫度 T 的普適函數(shù)。 電阻是電路中最主要的熱噪聲源。但是連續(xù)的隨機運動序列可以導(dǎo)致 Johnson 噪聲或熱噪聲。噪聲與溫度和電阻值平方根成正比。導(dǎo)體中的每一個自由電子由于其熱能而運動。然而，電子的這種隨機運動還會產(chǎn)生一個交流電流成分。 對于雙極晶體管 BJT 來說，通常認為 2bi 和 2ci 為獨立的噪聲源；而對于異質(zhì)結(jié) 6 雙極型晶體管 HBT 來說，散彈噪聲 2bi 和 2ci 為相關(guān)噪聲源，其相關(guān)表達式為： feqIii jccb ??? ??? )1(2 ? （ 27） 式中， T 為和異質(zhì)結(jié)晶體管 HBT 電流放大倍數(shù)相關(guān)的時間延遲。