噪声参数测量方法

1.一种噪声参数测量方法，其特征在于，包括：获取二端口网络的S参数S net ，并获取在校准后的噪声参数测量装置中接入直通校准件时，处于冷态的噪声源的反射系数Γ ns,cold 、处于热态的噪声源的反射系数Γ ns,hot 、噪声接收机的反射系数Γ nr 、噪声源处于热态时的噪声功率值P hot 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ hot 和噪声源处于冷态时的每个阻抗调配器的反射系数Γ m 对应的噪声功率值P m,cold ；其中，m＝1,2,…,n，n>4；根据S net 、Γ ns,cold 、Γ ns,hot 、Γ nr 、P hot 、Γ hot 、Γ m 和P m,cold ，建立噪声接收机的超定方程，并根据所述噪声接收机的超定方程得到噪声接收机的噪声相关矩阵；获取在校准后的噪声参数测量装置中接入被测件时，噪声源处于热态时的噪声功率值P DUT,hot 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ DUT,hot 和噪声源处于冷态时的每个阻抗调配器的反射系数Γ m 对应的噪声功率值P DUT,m,cold ；根据S net 、Γ ns,cold 、Γ ns,hot 、Γ nr 、P DUT,hot 、Γ DUT,hot 、Γ m 和P DUT,m,cold ，建立被测件级联噪声接收机的超定方程，并根据所述被测件级联噪声接收机的超定方程得到被测件级联噪声接收机的噪声相关矩阵；根据所述噪声接收机的噪声相关矩阵和所述被测件级联噪声接收机的噪声相关矩阵得到被测件的噪声相关矩阵，并根据所述被测件的噪声相关矩阵得到所述被测件的噪声参数；所述噪声接收机的超定方程为：AX＝B；其中，A为所述噪声接收机的超定方程中的系数矩阵，A＝[coef 1,a coef 2,a coef 3,a coef 4,a coef 5,a ]，a＝1,2,…,n+1；coef 1,a ＝[1-|Γ a | 2 ]T S /T 0 ，coef 2,a ＝|Γ a | 2 ，coef 3,a ＝1，coef 4,a ＝-2Re(Γ a )，coef 5,a ＝2Im(Γ a )，Γ a 为Γ hot 和Γ m 组成的n+1维向量中的元素，T 0 为标准噪声温度，T S 为从噪声源输出的噪声温度等效到噪声接收机端口的噪声温度；当噪声源为冷态时，T S 的计算公式为 T ns,out 为噪声源为冷态时，噪声源输出的噪声温度，/> ENR为噪声源的超噪比；当噪声源为热态时，T S 的计算公式为/> T′ ns,out 为噪声源为热态时，噪声源输出的噪声温度，T′ ns,out ＝T c ，T c 为当前环境温度；X为所述噪声接收机的超定方程中的未知列向量， />B为所述噪声接收机的超定方程中的已知列向量，B＝[P r,a ]，P r,a ＝P a |1-Γ a Γ nr | 2 ，P a 为P hot 和P m,cold 组成的n+1维向量中的元素。 2.根据权利要求1所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述根据所述噪声接收机的超定方程得到噪声接收机的噪声相关矩阵，包括：对所述噪声接收机的超定方程进行求解，得到所述噪声接收机的超定方程中的未知列向量的各个元素的值，并根据所述噪声接收机的超定方程中的未知列向量的各个元素的值确定噪声接收机的噪声相关矩阵。 3.根据权利要求2所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述噪声接收机的超定方程中的未知列向量X为： 所述噪声接收机的噪声相关矩阵C NR 为： 4.根据权利要求1所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述根据所述噪声接收机的噪声相关矩阵和所述被测件级联噪声接收机的噪声相关矩阵得到被测件的噪声相关矩阵的计算公式为：C DUT ＝C C -T DUT *C NR *T DUT +其中，C DUT 为所述被测件的噪声相关矩阵；C C 为所述被测件级联噪声接收机的噪声相关矩阵；C NR 为所述噪声接收机的噪声相关矩阵；T DUT 为被测件的T参数；T DUT + 为T DUT 的共轭转置矩阵。 5.根据权利要求1所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述被测件的噪声相关矩阵为 所述被测件的噪声参数包括被测件的最小噪声系数F min 、被测件的最佳源反射系数Γ opt 和被测件的等效噪声电阻R n ；且， /> 6.根据权利要求1至5任一项所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述噪声参数测量装置包括：噪声源、矢量网络分析仪、第一开关、第二开关、阻抗调配器和探针台；所述矢量网络分析仪内部具有噪声接收机；所述第一开关，第一端通过所述阻抗调配器与所述探针台的第一端连接，第二端与所述矢量网络分析仪的第一端连接，第三端与所述噪声源连接；所述第二开关，第一端与所述探针台的第二端连接，第二端与所述矢量网络分析仪的第三端连接，第三端与所述矢量网络分析仪的第二端连接；所述探针台的第一端所在平面为第一参考平面，所述探针台的第二端所在平面为第二参考平面，噪声源端口处所在平面为第三参考平面。 7.根据权利要求6所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述获取二端口网络的S参数S net ，并获取在校准后的噪声参数测量装置中接入直通校准件时，处于冷态的噪声源的反射系数Γ ns,cold 、处于热态的噪声源的反射系数Γ ns,hot 、噪声接收机的反射系数Γ nr 、噪声源处于热态时的噪声功率值P hot 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ hot 和噪声源处于冷态时的每个阻抗调配器的反射系数Γ m 对应的噪声功率值P m,cold ，包括：对噪声参数测量装置进行二端口校准和噪声源端口校准，得到校准后的噪声参数测量装置和二端口网络的S参数S net ；在所述校准后的噪声参数测量装置中接入直通校准件，测量得到处于冷态的噪声源的反射系数Γ ns,cold 、处于热态的噪声源的反射系数Γ ns,hot 和噪声接收机的反射系数Γ nr ；将噪声源置于冷态，调节所述阻抗调配器形成n个阻抗状态，并记录每个阻抗状态对应的阻抗调配器内部探针的位置Pos m 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ m ；基于接入直通校准件的所述校准后的噪声参数测量装置，测量得到噪声源处于热态时的噪声功率值P hot 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ hot 和噪声源处于冷态时的每个阻抗调配器的反射系数Γ m 对应的噪声功率值P m,cold 。 8.根据权利要求7所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述在所述校准后的噪声参数测量装置中接入直通校准件，测量得到处于冷态的噪声源的反射系数Γ ns,cold 、处于热态的噪声源的反射系数Γ ns,hot 和噪声接收机的反射系数Γ nr ，包括：将所述噪声源接入第三参考平面处，将所述第一开关的第一端和所述第一开关的第三端导通，将所述第二开关的第一端和所述第二开关的第二端导通，在所述第一参考平面和所述第二参考平面之间接入直通校准件，并将所述阻抗调配器置于初始化状态，通过所述矢量网络分析仪的第三端口，分别测量得到处于冷态的噪声源的反射系数Γ ns,cold 、处于热态的噪声源的反射系数Γ ns,hot ；将所述第一开关的第一端和所述第一开关的第二端导通，将所述第二开关的第一端和所述第二开关的第三端导通，在所述第一参考平面和所述第二参考平面之间接入直通校准件，并将所述阻抗调配器置于初始化状态，通过所述矢量网络分析仪的第一端口，测量得到所述噪声接收机的反射系数Γ nr 。 9.根据权利要求7所述的噪声参数测量方法，其特征在于，所述将噪声源置于冷态，调节所述阻抗调配器形成n个阻抗状态，并记录每个阻抗状态对应的阻抗调配器内部探针的位置Pos m 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ m ，包括：将所述第一开关的第一端和所述第一开关的第三端导通，将所述第二开关的第一端和所述第二开关的第二端导通，将所述噪声源置于冷态，在所述第一参考平面和所述第二参考平面之间接入直通校准件，并调节所述阻抗调配器的内部探针的位置，形成n个阻抗状态，通过所述矢量网络分析仪的第三端口，测量得到每个阻抗状态对应的阻抗调配器的反射系数Γ m ，并记录每个阻抗状态对应的阻抗调配器内部探针的位置Pos m 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ m ；所述基于接入直通校准件的所述校准后的噪声参数测量装置，测量得到噪声源处于热态时的噪声功率值P hot 及对应的阻抗调配器的反射系数Γ hot 和噪声源处于冷态时的每个阻抗调配器的反射系数Γ m 对应的噪声功率值P m,cold ，包括：将所述第一开关的第一端和所述第一开关的第三端导通，将所述第二开关的第一端和所述第二开关的第三端导通，将所述噪声源置于热态，将所述阻抗调配器置于初始化状态，在所述第一参考平面和所述第二参考平面之间接入直通校准件，通过所述噪声接收机测量得到当前的噪声功率值，记为噪声源处于热态时的噪声功率值P hot ，并记录当前的阻抗调配器的反射系数Γ hot ；将所述噪声源置于冷态，依次调节所述阻抗调配器的内部探针的位置至Pos m ，使所述阻抗调配器呈现反射系数Γ m ，通过所述噪声接收机测量得到噪声源处于冷态时的每个阻抗调配器的反射系数Γ m 对应的噪声功率值P m,cold 。