Noise Figure to Noise Factor Calculator pozwala obliczyć współczynnik szumów (Noise Factor) na podstawie wartości Noise Figure (NF) wyrażonej w decybelach (dB). Jest to kluczowe narzędzie w analizie jakości systemów RF, wzmacniaczy, odbiorników oraz torów komunikacyjnych, gdzie istotne jest określenie wpływu szumu na sygnał.
Opis działania
Noise Figure (NF) to miara degradacji stosunku sygnału do szumu (SNR) w urządzeniu elektronicznym, wyrażona w decybelach. Określa, o ile dB pogarsza się SNR na wyjściu względem SNR na wejściu urządzenia.
Noise Factor (F) to bezwymiarowa wartość liniowa, która opisuje ten sam efekt, ale bez skali logarytmicznej. Umożliwia dokładniejsze obliczenia w łańcuchach kaskadowych (np. przy stosowaniu wzoru Friisa dla łącznych szumów).
Wzór konwersji
F = 10(NF / 10)
gdzie:
NF — Noise Figure w decybelach (dB)
F — Noise Factor (bezwymiarowy)
Interpretacja wartości
- NF = 0 dB → F = 1 → brak dodatkowych szumów (idealne urządzenie)
- NF = 3 dB → F ≈ 2 → szum wyjściowy jest dwukrotnie większy niż minimalny teoretyczny
- NF = 6 dB → F ≈ 4 → czterokrotny wzrost mocy szumu
Znaczenie w systemach RF
W systemach komunikacyjnych i radiowych niski Noise Figure jest bardzo pożądany, ponieważ oznacza mniejsze dodawanie szumów przez wzmacniacze lub odbiorniki. Ma to szczególne znaczenie przy odbiorze słabych sygnałów, gdzie każda strata w stosunku SNR może prowadzić do utraty jakości lub całkowitego zaniku sygnału.
Przykład obliczenia
Dla Noise Figure = 3 dB:
F = 10(3 / 10) = 100.3 = 2.000
Dla Noise Figure = 5 dB:
F = 10(5 / 10) = 3.162
Wskazówki projektowe
- Dla wysokiej czułości odbiorników RF dąży się do wartości NF poniżej 2 dB (czyli F ≈ 1.58).
- Wzmacniacze niskoszumowe (LNA) w torach wejściowych mają kluczowe znaczenie dla utrzymania niskiego poziomu szumów całego systemu.
- W analizach kaskadowych zawsze stosuj Noise Factor, nie Noise Figure, ponieważ tylko F jest wielkością liniową i umożliwia poprawne sumowanie wpływu poszczególnych etapów toru RF.
