雜訊溫度並非是每個天線必測的指標，但是對於諸如衛星通信地面站接收天線等大尺寸天線，雜訊溫度尤為重要，因為這決定了整個接收機系統的等效雜訊溫度，繼而決定了系統的接收靈敏度。對於這類天線，其雜訊溫度並不是一成不變的，而是隨著天線的俯仰角變化的，所以測試其雜訊溫度時，往往是在一定俯仰角時測定的。本文介紹了一種測試天線雜訊溫度的新型方法，與傳統測試方法的區別在於，該方法可以修正儀錶本身雜訊係數對測試結果的影響，所以具有更高的精度。

雜訊溫度與雜訊因子是描述同一物理特性的不同參數，二者是一一對應的，關係如下：

其中，F為雜訊因子(以對數形式表示，一般稱為雜訊係數)，T為等效雜訊溫度，T0為常數290K。

對於兩埠器件雜訊係數的測試，一般使用Y因子法，該方法利用雜訊源開、關兩種狀態時的雜訊功率，確定Y因子，進而計算出雜訊係數。天線的雜訊係數與普通器件的雜訊係數有何區別？天線的雜訊溫度如何測試？

與普通兩埠器件不同的是，天線埠輸出的雜訊功率，不僅包含本身引入的雜訊功率，而且包含了所接收的背景輻射雜訊。正是因為這一點，天線的俯仰角不同，則天線接收的背景雜訊功率不同，那麼天線埠輸出的雜訊功率也不同，所以天線的等效雜訊溫度不同。

天線雜訊溫度表徵了，在給定環境和俯仰角時，天線埠輸出雜訊功率的能力！因此，可以將天線本身當作一個雜訊源，通過引入場放大器大器表示雜訊源打開，取掉場放大器大器表示雜訊源關閉，於是也可以使用Y因子法測試，這是本文介紹的測試方法的思路。

類似於Y因子法，文中介紹的天線噪溫測試方法也分為兩步：1) 頻譜儀雜訊係數的校準；2) 待測天線雜訊溫度的測試。校準與測試時，需要使用匹配負載和場放大器，而且要求精確已知場放大器的增益和雜訊係數。

1. 頻譜儀自身雜訊係數校準

將匹配負載和場放大器當作雜訊源，引入場放大器時，相當於雜訊源打開；去掉場放大器時，相當於雜訊源關閉。兩種狀態時輸出的雜訊功率之比定義為Y因子，據此計算出頻譜儀本身的雜訊係數，圖1給出了頻譜儀雜訊係數校準的連接示意圖。

假設在室溫下(T0=290K)測試，當連接匹配負載時，其產生的雜訊功率為kBT0，則頻譜儀測得的雜訊功率為

(式1)

式中，k為波爾茲曼常數，B為系統帶寬， 和 分別為頻譜儀的增益和雜訊因子。

當引入場放大器時，頻譜儀測得的雜訊功率為

(式2)

兩式相比得

(式3)

因場放大器的增益和雜訊係數已知，便可以利用上式求解出頻譜儀的雜訊係數。

2．天線雜訊溫度測試

測試思路與上面校準過程類似，將待測天線與場放大器當作雜訊源，其中引入場放大器時，相當於雜訊源打開；去掉場放大器時，相當於雜訊源關閉，測試連接示意圖如圖2所示。

假設待測天線的雜訊溫度為 ，場放大器的增益為 ，雜訊因子為 ，則當雜訊源「關閉」時，頻譜儀測得的雜訊功率為

(式4)

當雜訊源「打開」時，則滿足

(式5)

二者取比值得

(式6)

頻譜儀本身的雜訊因子已經通過上述校準求得，代入上式，即可求出待測天線的雜訊溫度。

下面通過一個測試實例，進一步詳細地描述整個測試過程。

選擇一個增益為20dB、雜訊係數為4.5dB的放大器作為場放大器，頻譜儀自身雜訊係數的校準按照圖1所給的連接方式，當等效雜訊源關閉和打開時，頻譜儀測得的雜訊功率如圖3所示，此處僅以1GHz處的天線雜訊溫度測試為例。為防止頻譜儀自身的雜訊係數太高而影響測試結果，校準時，需要打開頻譜儀的預放。

根據(式3)，可以計算出頻譜儀在1GHz處的等效雜訊溫度約為7.34 T0，對應的雜訊係數為9.2dB。

待測天線的雜訊溫度測試按照圖2所示的連接方式，圖4給出了雜訊源關閉和打開時頻譜儀測得的雜訊功率，根據(式6)最終計算的天線的雜訊溫度為1.57 T0.

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