Rechner für kaskadierte Rauschzahl

Tool zur Berechnung der Rauschzahl mehrstufiger HF-Systeme basierend auf der Friis-Formel, unterstützt Kaskadenanalysen von LNA, Mischern usw.

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Tool-Nutzung

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Erst Link-Vorlage wählen oder Parameter je Stufe eingeben, dann berechnen und exportieren.

Geeignet für Rauschbudgets mehrstufiger Links wie Empfänger-Frontend, LNA, Filter, Mischer und IF-Verstärker. Berechnung nach der Friis-Kaskadenformel; Verstärkung und Verluste in dB eingeben.

Friis-Formel Rauschtemperatur Beitragsanteil JSON-Batchvergleich Einstellungen speicherbar

Kernformel F = F1 + (F2 - 1) / G1 + (F3 - 1) / (G1 * G2) + ... F ist der lineare Rauschfaktor, G die lineare Leistungsverstärkung. Rauschzahl NF(dB) = 10 log10(F), äquivalente Rauschtemperatur Te = (F - 1) T0.

Link einrichten

Am besten zuerst ein Beispiel oder Preset laden und dann mit realen Bauteildaten anpassen. Bei passiven Verlustgliedern die Verstärkung negativ eingeben; die Rauschzahl entspricht meist der Einfügedämpfung.

BasisparameterZuerst Systemtyp und Stufen festlegen

Systemtyp

Kaskadenstufen

Name des Szenarios

Frequenzeinheit

VorlagenKlick überschreibt die aktuelle Tabelle

Kaskaden-Parametertabelle Rauschzahl und Verstärkung sind Pflicht; P1dB/IP3/Frequenz für Protokoll und Export

Stufen	Bauteiltyp	Name	Rauschmaß dB	Verstärkung dB	P1dB dBm	IP3 dBm	Frequenz	Aktion

Berechnungsoptionen

Referenztemperatur, Anzeigegenauigkeit und Batch-Vergleichsdaten festlegen. Manuelle und Batch-Szenarien werden lokal berechnet.

AusgabeeinstellungenTechnische Berichte verwenden meist 3 oder 4 Dezimalstellen

Referenztemperatur T0 Einheit K; Standard-Rauschtemperatur meist 290K.

Dezimalstellen

Batch-Sortierung

NF-Hinweisschwelle Optimierungshinweise anzeigen, wenn dieser dB-Wert überschritten wird.

Automatisch berechnen Lineare Werte anzeigen Rauschtemperatur anzeigen Beitragsanteile anzeigen

Batch-JSON-VergleichOptional: für den Vergleich mehrerer Link-Szenarien

Stapelkonfiguration

Batch-Aktionen Batch-Ergebnisse können kopiert, als CSV heruntergeladen oder zur Feinabstimmung in die Tabelle geladen werden.

Szenario	Stufen	Gesamt-NF dB	Gesamtverstärkung dB	Rauschfaktor	Rauschtemperatur K	Dominante Beitragsstufe	Aktion

Ergebnis exportieren

Nach der Berechnung Gesamt-Rauschzahl, Gesamtverstärkung, Rauschtemperatur, Beiträge je Stufe und Trenddiagramm anzeigen. Ergebnisse kopieren oder CSV-, JSON- und SVG-Berichte herunterladen.

Export & WiederverwendungErst berechnen, dann exportieren

Bitte zuerst Link-Parameter festlegen, dann Berechnungsoptionen öffnen und Ergebnisse anzeigen.

Berechnungsvorschau

Gesamt-Rauschzahl-dB

Gesamtverstärkung-dB

Rauschfaktor-Linear

Äquivalente Rauschtemperatur-K

Trend von kumul. NF und Gewinn

Analysehinweis

Beispiel laden oder mind. 2 gültige Stufen eingeben, dann Berechnen klicken, um das Link-Rauschbudget zu sehen.

Dominante Beitragsstufe

Warte auf Berechnung.

Optimierungstipps

Meist zuerst Vorstufenverlust, LNA-NF der Vorstufe und Vorstufengewinn prüfen.

Stufen	Bauteil	NF dB	Verstärkung dB	Lineares F	Lineares G	Friis-Term	Beitragsanteil	Kumul. NF dB	Kumul. Gewinn dB	Kumul. Temperatur K
Warte auf Ergebnis

Anleitung

Software-Nutzungsanleitung

Link-Parameter festlegen: Wählen Sie Systemtyp, Anzahl der Kaskadenstufen, Schemaname und Frequenzeinheit aus; Sie können auch direkt voreingestellte Vorlagen wie Empfänger-Frontend, LNA+Mischer oder Radar-Frontend laden.
Gerätedaten jeder Stufe eingeben: Geben Sie Gerätetyp, Name, Rauschzahl NF(dB) und Verstärkung (dB) ein. Tragen Sie bei verlustbehafteten Komponenten wie Filtern, Dämpfungsgliedern und Kabeln die Verstärkung als negativen Wert ein.
Berechnungsoptionen konfigurieren: Legen Sie Referenztemperatur T0, Dezimalstellen, NF-Hinweisschwelle fest und wählen Sie, ob lineare Werte, Rauschtemperatur und Beitragsanteil angezeigt werden sollen.
Batch-Vergleich durchführen: Wenn Sie mehrere Schemata vergleichen möchten, können Sie im Batch-JSON-Bereich mehrere Gruppen von stages-Daten eingeben und auf „Batch berechnen“ klicken, um Gesamt-NF, Gesamtverstärkung und die dominierende Beitragsstufe der verschiedenen Schemata anzuzeigen.
Ergebnisse anzeigen: Nach dem Klick auf „Rauschzahl berechnen“ können Sie Gesamtrauschzahl, Gesamtverstärkung, Rauschfaktor, äquivalente Rauschtemperatur, Friis-Terme jeder Stufe und das kumulative Trenddiagramm anzeigen.
Exportieren und speichern: Unterstützt das Kopieren der Ergebnisse, das Herunterladen von CSV, JSON und SVG-Diagrammen sowie das Speichern der aktuellen Einstellungen zur späteren Weiterverwendung.

Häufige Fragen

Antwort: Die Friis-Formel eignet sich zur Abschätzung der Gesamtrauschzahl mehrstufiger HF-Ketten, z. B. Empfangsketten mit nacheinander kaskadiertem LNA, Filter, Mischer, IF-Verstärker usw.

Antwort: Der Rauschfaktor F ist ein linearer Wert, die Rauschzahl NF ist ein Dezibelwert; die Umrechnung lautet NF(dB)=10×log10(F). Das Tool gibt beide Ergebnisarten aus.

Antwort: Tragen Sie die Verstärkung verlustbehafteter Komponenten als negativen Wert ein, z. B. wird ein Einfügeverlust von 2dB als -2dB eingetragen; unter angepassten Bedingungen bei Raumtemperatur kann die Rauschzahl passiver verlustbehafteter Komponenten in der Regel entsprechend dem Verlustwert als 2dB eingetragen werden.

Antwort: In der Friis-Formel wird der Rauschbeitrag nachfolgender Stufen durch die Verstärkung der vorherigen Stufen umgerechnet. Daher beeinflussen die Rauschzahl und die Verstärkung der vorderen Stufen das gesamte Rauschbudget deutlich.

Antwort: Die äquivalente Rauschtemperatur Te dient dazu, die Rauschleistung in Temperaturform zu beschreiben; der Zusammenhang lautet Te=(F-1)×T0. In der Satellitenkommunikation, bei rauscharmen Empfängern und in radioastronomischen Systemen werden häufig sowohl NF als auch Te betrachtet.