关于载噪比的基础知识

在电视信号的采集、调制、放大、传输过程中，不可避免地会产生“噪声”（代号N, 英文Noise的第一个字母），随着放大级数的增加，噪声会逐步增大。噪声就像鱼缸水中的泥沙，会使清晰度降低，轻微时在电视画面背景上均匀地密布不规则的细微噪动点，严重时则变成粗大的雪花点。
    电视中噪声的轻重程度用“载噪比”（代号C/N）来表征，单位是dB，它就是“载波（代号C，英文Carrier的第一个字母）功率与噪声功率之比的分贝值（10lg）”：

C/N＝10lg（载波功率/噪声功率）  （单位：dB）

C/N数值愈大，说明载噪比愈高，电视画面清晰度愈好。行业标准GY/T106－92中规定有线电视系统（出口）的C/N指标要求≥43dB（显然，此时载波功率是噪声功率的20000倍），通常在作系统设计时取C/N＝44dB为设计值，留1dB设计裕量。
    我们在计算单个放大器的载噪比时，可以先不考虑由前级输入的“噪声功率”，认为输入放大器的仅仅是信号的“输入载波功率”，此时这个放大器自身的“噪声功率”只有两项：由于器件中电子不规则热运动而产生的“基础热噪声”和因放大器放大而“增加的噪声”。这样，单个放大器C/N指标的计算式就是：
    C/N单＝10lg［输入载波功率/放大器的噪声功率］
            ＝10lg［输入载波功率/（增加的噪声×基础热噪声）］
            ＝10lg输入载波功率－10lg增加的噪声－10lg基础热噪声
  由于“10lg输入载波功率”就是放大器的“输入电平”（代号Si，单位dB），“10lg增加的噪声”就是放大器的“噪声系数”（代号NF，单位dB）,“10lg基础热噪声”按我国的电视制式换算出来的数值是2.4dB（20℃）。因此，前面的算式就成为：

（C/N）单＝输入电平Si－噪声系数NF－2.4

即：（C/N）单＝Si－NF－2.4（dB）…………………（1）
    （1）式就是单个放大器C/N指标基本计算公式。从这个算式中可以看出，放大器的输入电平Si提高（降低）1dB，C/N指标随之提高（降低）1dB，是1对1的正相关。
    实际上，当放大器级（串）联使用时，前级放大器将信号输给下级放大器的同时，必然会将噪声一起输进去，不可能“仅仅是信号的输入载波功率”，因此后级放大器输出的噪声中必然还包含其前面所有器件所产生的噪声，所以此时的载噪比就要进行“级联累加”计算。
    当n台放大器级联使用，而它们的输入电平Si、噪声系数NF都相同时，其总载噪比（即最后一级放大器输出信号的载噪比）（C/N）总可由下式算出：

（C/N）总＝Si－NF－2.4－10lgn（dB）…………（2）

（2）式说明，放大器级联数愈多，C/N指标愈差，当两只放大器级联时，C/N指标降低3dB（10lg2＝3）；当3只放大器级联时，C/N指标降低4.8dB（10lg3＝4.8）；当10只放大器级联时，C/N指标降低10dB（10lg10＝10），等等。

单台放大器在实际运行时的C/N指由下式算出：

C/N＝So－G－NF－2.4…………（3）
（3）式说明，放大器的输出电平So高，C/N指标也高（但失真指标低了）；如果两台增益G高、低不同的放大器输出电平So相同，那么增益高的放大器的C/N指标低些。因此，放大器在实际的运用中，实际调试的输出电平So，要和放大器的标称输出电平Sa(=72+G)尽量相近，不能远低于Sa，否则，C/N指标就太低了。要做到这点，放大器的间距要认真设计.