Figura de Ruido de Friis (3 etapas)

NFtotal = NF1 + (NF2−1)/G1 + (NF3−1)/(G1×G2)

Respuesta rápida

Esta calculadora resuelve NFtotal = NF1 + (NF2 − 1)/G1 + (NF3 − 1)/(G1 × G2) para NFtotal. Con Factor de Ruido Etapa 1 0.5, Ganancia Etapa 1 (lineal) 1.1, Factor de Ruido Etapa 2 2.35, Ganancia Etapa 2 (lineal) 0.235, Factor de ruido de la etapa 3 5, el resultado es 17.2 linear.

Calculadora

Resultado
—

Fórmula

NFtotal = NF1 + (NF2 − 1)/G1 + (NF3 − 1)/(G1 × G2)

Descripción

La fórmula de Friis calcula el factor de ruido total de etapas de amplificación en cascada, mostrando que la primera etapa domina el rendimiento de ruido del sistema. La contribución de ruido de cada etapa posterior se divide entre la ganancia acumulada de todas las etapas precedentes. Por eso los amplificadores de bajo ruido (LNA) se colocan primero en las cadenas de recepción: su alta ganancia hace que el ruido de las etapas siguientes sea despreciable. El factor de ruido es la relación lineal (no en dB) entre la SNR de salida y la SNR de entrada. Convertir la figura de ruido (dB) a factor de ruido: F = 10^(NF_dB/10).

Variables

  • NFtotal — Factor de ruido del sistema (lineal)
  • NF1, NF2, NF3 — Factores de ruido de cada etapa (lineal)
  • G1, G2 — Ganancias de las etapas (relación lineal de potencia)

Notas prácticas

Un LNA con figura de ruido de 1 dB y 20 dB de ganancia seguido de un mezclador con figura de ruido de 10 dB da una NF de sistema ≈ 1.36 dB. Sin el LNA, la NF del sistema sería de 10 dB. Las pérdidas previas al LNA (cables, filtros) se suman directamente a la figura de ruido del sistema: una pérdida de cable de 1 dB añade 1 dB a la figura de ruido. Por eso los LNA se colocan en la antena.

Símbolos y unidades

Símbolo Significado Unidad por defecto Unidades aceptadas
NF1 Factor de Ruido Etapa 1 — —
G1 Ganancia Etapa 1 (lineal) — —
NF2 Factor de Ruido Etapa 2 — —
G2 Ganancia Etapa 2 (lineal) — —
NF3 Factor de ruido de la etapa 3 — —

Paso a paso

  1. 1. Datos conocidos: Factor de Ruido Etapa 1 0.5, Ganancia Etapa 1 (lineal) 1.1, Factor de Ruido Etapa 2 2.35, Ganancia Etapa 2 (lineal) 0.235, Factor de ruido de la etapa 3 5
  2. 2. La relación: NFtotal = NF1 + (NF2 − 1)/G1 + (NF3 − 1)/(G1 × G2)
  3. 3. Sustituir: NF1 = 0.5, G1 = 1.1, NF2 = 2.35, G2 = 0.235, NF3 = 5
  4. 4. Resultado: NFtotal = 17.2 linear

Ejemplos resueltos

Rango mínimo

Datos: Factor de Ruido Etapa 1 0.025, Ganancia Etapa 1 (lineal) 0.055, Factor de Ruido Etapa 2 0.118, Ganancia Etapa 2 (lineal) 0.0118, Factor de ruido de la etapa 3 0.25

Resultado: NFtotal = -1172 linear

Rango bajo

Datos: Factor de Ruido Etapa 1 0.25, Ganancia Etapa 1 (lineal) 0.55, Factor de Ruido Etapa 2 1.18, Ganancia Etapa 2 (lineal) 0.118, Factor de ruido de la etapa 3 2.5

Resultado: NFtotal = 23.69 linear

Típico

Datos: Factor de Ruido Etapa 1 0.5, Ganancia Etapa 1 (lineal) 1.1, Factor de Ruido Etapa 2 2.35, Ganancia Etapa 2 (lineal) 0.235, Factor de ruido de la etapa 3 5

Resultado: NFtotal = 17.2 linear

Rango alto

Datos: Factor de Ruido Etapa 1 0.8, Ganancia Etapa 1 (lineal) 1.76, Factor de Ruido Etapa 2 3.76, Ganancia Etapa 2 (lineal) 0.376, Factor de ruido de la etapa 3 8

Resultado: NFtotal = 12.95 linear

Rango máximo

Datos: Factor de Ruido Etapa 1 8, Ganancia Etapa 1 (lineal) 17.6, Factor de Ruido Etapa 2 37.6, Ganancia Etapa 2 (lineal) 3.76, Factor de ruido de la etapa 3 80

Resultado: NFtotal = 11.27 linear

Cómo varía NFtotal con Factor de Ruido Etapa 1

Factor de Ruido Etapa 1 (entrada) NFtotal (resultado)
0.05 16.75 linear
0.125 16.83 linear
0.25 16.95 linear
0.375 17.08 linear
0.5 17.2 linear
0.75 17.45 linear
1 17.7 linear
2 18.7 linear
3.5 20.2 linear
5 21.7 linear

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Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula Figura de Ruido de Friis (3 etapas)?

Usa NFtotal = NF1 + (NF2 − 1)/G1 + (NF3 − 1)/(G1 × G2). Con Factor de Ruido Etapa 1 0.5, Ganancia Etapa 1 (lineal) 1.1, Factor de Ruido Etapa 2 2.35, Ganancia Etapa 2 (lineal) 0.235, Factor de ruido de la etapa 3 5, NFtotal resulta 17.2 linear.

¿Cuál es la fórmula de Figura de Ruido de Friis (3 etapas)?

La fórmula es NFtotal = NF1 + (NF2 − 1)/G1 + (NF3 − 1)/(G1 × G2). La fórmula de Friis calcula el factor de ruido total de etapas de amplificación en cascada, mostrando que la primera etapa domina el rendimiento de ruido del sistema.

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