2。1。1  噪声系数与噪声温度

射频微波系统里的噪声有两种来源：外部环境和电路自身。外部环境产生的噪声可来自于自然环境，也可以来自人类活动。其可以被认为是随机噪声，也就是白噪声，可以将其模型化，加载一个电阻替代，称其为噪声温度。

放大器的噪声系数NF,定义为：  （2-1）

其中， 和 分别表示输入端口的信号功率和噪声功率； 和 是输出端口的信号功率和噪声功率。

从物理角度来讲上式的含义是，由于放大器自身存在噪声，信号通过放大器之后，会在输入输出端口处得到不同的信噪比。

式（2-2）是用分贝的形式来表示噪声系数  （2-2）

单级低噪声放大器的噪声系数的计算公式如下：  （2-3）

其中， 表示晶体管的最小噪声系数，数值的大小是由晶体管自身决定的； 表示在获得最小噪声系数时，系统的最佳源反射系数； 是晶体管的等效噪声电阻； 表示晶体管在输入端的源反射系数。 = 时可以得到最小噪声系数[6]。

由于有一些系统，其对于噪声系数的要求非常高，因此其本身噪声系数很小，所以用噪声系数来表示的话会很不方便，于是常用另外一个参量---噪声温度来表示：

   （2-4）

式中，k= ,为玻尔兹曼常量； 是有效温度，单位为K；B表示带宽，单位为Hz。

噪声系数由噪声温度来表示：

   （2-5）

其中， 为放大器的噪声温度； =290K；NF为放大器的噪声系数。

2。1。2   低噪声放大器的功率增益

功率增益是用来衡量放大器放大有用信号的能力的，是放大器非常重要的指标之一。对于放大器功率增益的定义在不同的情况下也会有不同的形式。

根据系统中源和负载端的阻抗匹配情况，通常定义和使用的有如下三种功率增益：

 工作功率增益    。

可用功率增益   。

 转换功率增益    。文献综述

    这些对增益的度量，用于快结束的一个设计迭代没有问题，但并非在各种情况下都能得到最好的效果。

2。1。2。1  S参数（散射参量）

S参数也就是散射参量，用于评估DUT反射信号以及传输信号的性能，同时S参数也关联着功率的流动，所以S参数也显得十分的重要。如下图2。1所示是二端口的微波网络示意图

图2。1  二端口微波网络

运用叠加原理可写出如下方程

2。1。3  端口驻波比

由于反射系数并不是一个实数，在工程中不容易测量出准确值，所以一般用驻波比（VSWR）来代替。输入输出端口电压驻波比表示系统的特性阻抗和放大器输入输出端口的匹配程度，定义式如下：

     低噪声放大器有两个十分重要的性能指标：噪声系数和功率增益，理想的状态是两者都达到最优，然而实际上两者是相互影响，相互制约的。因此噪声放大器的设计总是在噪声系数与功率增益之间进行权衡，很难保证两者都达到最优。