(1)

前陣子，發(fā)了一篇文章，這種架構(gòu)的噪聲系數(shù)，你覺(jué)得會(huì)是多少？這篇文章是因?yàn)樘?hào)友有相關(guān)的提問(wèn)。

文章的留言處，有號(hào)友說(shuō)，那相控陣的話，信噪比，如果有N路的話，信噪比就能好10logN。

當(dāng)時(shí)看到這些留言的時(shí)候，說(shuō)實(shí)話，是有一點(diǎn)小蒙的。

雖然我沒(méi)有做過(guò)相控陣列，但是理智上，覺(jué)得號(hào)友們說(shuō)的應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題，要不然為啥要費(fèi)那么多勁，搞一個(gè)陣列。

但當(dāng)時(shí)看的那個(gè)文獻(xiàn)[1]，雖然分了三種情況，但是結(jié)論都是一樣的，那就是，如果N個(gè)通道都能正常工作，那N通道系統(tǒng)的噪聲系數(shù)與單通道的噪聲系數(shù)相等，這是疑惑一。

(2)

困惑的時(shí)候，正好一位經(jīng)常探討問(wèn)題的老師在一個(gè)群里轉(zhuǎn)發(fā)了文章，同時(shí)也給出了10logN的觀點(diǎn)。于是，我就去向老師請(qǐng)教。老師推薦了一篇文獻(xiàn)[3]，我看了一下文章結(jié)尾的結(jié)論，就更懵了。這結(jié)論，看上去，不像是好了10logN，而是惡化了10logN。這是疑惑二。

有時(shí)候，一個(gè)知識(shí)點(diǎn)徹底不了解的話，也就不想了；但是當(dāng)你發(fā)現(xiàn)，好像有點(diǎn)了解，再看看也許就能掌握的時(shí)候，就忍不住時(shí)不時(shí)的想起它。

所以，在搞仿真的間隙，會(huì)時(shí)不時(shí)的打開(kāi)那兩篇文獻(xiàn)看看，晚上睡不著的時(shí)候，也會(huì)時(shí)不時(shí)的想起來(lái)。

所以，好像有點(diǎn)明白了。接下來(lái)這篇文章，一方面是梳理思路，另一方面是檢驗(yàn)是不是真明白了。歡迎大家檢閱。

(3)

在進(jìn)入正題之前，先說(shuō)一下相關(guān)的概念。

經(jīng)常聽(tīng)到說(shuō)，不相關(guān)的信號(hào)，是功率疊加，相關(guān)的信號(hào)，是電壓疊加。

結(jié)合razavi的書(shū)，我最近是這樣理解的：其實(shí)不管相關(guān)不相關(guān)，疊加的時(shí)候，都是電壓相加，如下圖所示。

但是，我們射頻中分析的時(shí)候，經(jīng)常看的是功率。

所以如果計(jì)算疊加后的信號(hào)的功率的話，就可以得到：

當(dāng)兩個(gè)信號(hào)相關(guān)的時(shí)候，那么第三項(xiàng)還是存在，所以功率疊加不成立，只能往上退一步看，即電壓疊加；當(dāng)兩個(gè)信號(hào)不相關(guān)的時(shí)候，第三項(xiàng)為0，所以功率疊加成立，但是電壓疊加其實(shí)也成立，因?yàn)楣β石B加是基于電壓疊加推導(dǎo)出來(lái)的[1]。

(4)

一般相控陣陣列在應(yīng)用的時(shí)候，接收的信號(hào)，都來(lái)自于同一個(gè)源，也就是說(shuō)接收到的信號(hào)的是相關(guān)的。

為了便于分析，把相控陣的通道數(shù)簡(jiǎn)化為2，并且假設(shè)2通道完全一樣，而且合路器除了1/2的內(nèi)在損耗外，沒(méi)有其他損耗，兩路信號(hào)的相位也完全一致。所以，可以得到：

在文獻(xiàn)[2]中，計(jì)算的時(shí)候，選擇的SNRin，是所有通道的信號(hào)功率/(KTB)，所以計(jì)算出來(lái)的結(jié)果，是我前面說(shuō)的結(jié)論，就是N個(gè)通道的系統(tǒng)噪聲系數(shù)=單個(gè)通道的噪聲系數(shù)。

就如文獻(xiàn)[2]中所講，輸入信噪比可以有很多種定義。

如果把輸入信噪比的定義變成第一種定義，即取不同通道SNR的平均值，那么就會(huì)得到留言中的效果，即NF會(huì)改善10*log(N)。

所以，疑惑一，算是解開(kāi)了。只不過(guò)，所設(shè)置的輸入SNR不一樣，但是輸出的SNR是一樣的。

(5)

這是文獻(xiàn)[3]結(jié)尾處的表格，乍一看，就覺(jué)得這不是通道多了，噪聲系數(shù)反而是惡化了10log(N)。

但是再仔細(xì)看這個(gè)表格的由來(lái)，它的測(cè)試描述是這樣的：

文章中的測(cè)試，是把噪聲源放在其中一個(gè)端口，而噪聲測(cè)的是所有通道的輸出噪聲。所以分析的時(shí)候，情況又不太一樣。

審核編輯：劉清