接收机灵敏度的研究

杂讯指数与杂讯系数　

　　描述一个系统（如接收机）内部杂讯大小，可以用杂讯系数　（Ｎｏｉｓｅ　Ｆａｃｔｏｒ）Ｆ　来表示，或者取其对数值，变成杂讯指数　（Ｎｏｉｓｅ　Ｆｉｇｕｒｅ）ＮＦ。　

Ｆ　＝　（Ｓｉ／Ｎｉ）　／　（Ｓｏ／Ｎｏ）
ＮＦ　＝　１０　ｌｏｇＦ　＝　１０　ｌｏｇＳｉ／Ｎｉ　－　１０　ｌｏｇ　Ｓｏ／Ｎｏ　

　　由於接收机内部杂讯的加入，会使得输出端的讯号杂讯比降低，所以杂讯系数　Ｆ　值一定大於　１，而杂讯指数　ＮＦ　值则大於　０ｄＢ。　

　　对於一个可以分成几级串接起来的系统　（如图一　），其整体的杂讯系数　Ｆ，可以由各级的增益和杂讯系数计算出来。　
　
　　由於第一级的杂讯会经过每一级的放大，所以影响整体的杂讯系数　Ｆ　最显着。第二级则不必经过第一级的放大，影响次之，……　

　　越到後级，其影响程度越不显着，如公式　（１）。通常的计算，只须考虑到第二级就足够的了，以後的各级是可以忽略不计的。　

　　以一般常见的接收机来说，天线输入端之後就是射频　（ＲＦ）　放大级，再进入混波　（ＭＩＸＥＲ）　级、中频　（ＩＦ）　放大级……如图二。　
 
　
　　图二中的混波级为平衡式混波器，所以不但没有增益，反而有损失，但没有杂讯。整个接收机杂讯系数：　

Ｆ　＝　１．５８５　＋　［（１．７７８－１）　／　８＊０．３９８］　＝　１．８２９
ＮＦ　＝　２．６２　ｄＢ　

　　因为有射频放大级的增益　１２ｄＢ，使整个杂讯指数才增加　０．６２ｄＢ　而已。当然，提高射频放大级的增益，是可以降低整体接收机的杂讯系数，但是提高到某个程度以後，效果就不明显了。　

　　相反地，太高的射频放大级增益，也会造成混波级的问题。所以，射频放大级的增益目的，在建立起整体的杂讯系数，不必要求太高，大约在　１０ｄＢ　左右即可。　

　　反倒是射频放大级主宰了整体的杂讯系数，如何选用低杂讯的主动元件、如何去设计偏压电路、尽量降低射频放大级的杂讯，就是一项最重要的课题。依一般专通讯用　ＨＦ　接收机来说，杂讯指数大约在　５～１０ｄＢ　之间。　

灵敏度的定义与量测
　
　　实际上，接收机制造商所标示出来的灵敏度和前面所讨论的杂讯系数，虽然有密切的关系，却有所不同。通常所标示的灵敏度如：输入阻抗　５０Ｑ，频率范围　１．８～３０ＭＨｚ　时，对於　１０ｄＢ　的　Ｓ／Ｎ　比，其灵敏度之　０．２μＶ。　这种表示法可以用实际的量测方法来了解所代表的意义，如图三：　

　
　　在接收机的声频输出，接上一个真正的　ｒｍｓ　电表，在输入端接一个讯号产生器　（必须注意阻抗匹配　）。首先将讯号产生器和接收机设定在特定的量测频率，并调整讯号产生器，使其输出为零，此时在　ｒｍｓ　电表上的读值为接收机本身产生的内部杂讯功率。再慢慢地增加讯号产生器的输出，直到　ｒｍｓ　电表的读值比原来增加　１０ｄＢ，也就是　Ｓ／Ｎ　比为　１０ｄＢ　时，在读出讯号产生器的输出电压位准，如果是　０．２μＶ　的话，则此接收机的灵敏度就是　０．２μＶ。　

　　对於不同的量测频率，接收机会有不同的杂讯系数，所以，要比较接收机的灵敏度，就必须规定量测的频率和　Ｓ／Ｎ　比的大小才有意义。此外，各种不同的调变模式要清楚地抄收讯号所需的　Ｓ／Ｎ　比也不同，如　ＣＷ　模式须　３ｄＢ　即可，ＳＳＢ　模式须　１０ｄＢ，　ＡＭ　模式须　１７ｄＢ。　

　　因此，我们知道在相同的情况下，ＣＷ　模式可以抄到微弱的讯号，ＳＳＢ　模式则次之。　
结论