級聯雜訊係數（Noise Figure）計算器

接收機的靈敏度取決於整條接收鏈的雜訊係數。輸入每一級（LNA、濾波器、放大器、混頻器…）的 NF 與增益，依 Friis 公式立即算出總雜訊係數、總增益與雜訊溫度，並看出哪一級拖累最多。

Friis 公式最多 5 級被動損耗也能計入各級貢獻比例圖

① 輸入參數

級	雜訊係數 NF	增益 Gain
第 1 級例 LNA	dB	dB
第 2 級例 SAW / BPF	dB	dB
第 3 級例 AMP	dB	dB
第 4 級例 Mixer	dB	dB
第 5 級例 IF AMP	dB	dB

只有 2–3 級時，後面的級數留空即可（會自動填 0，不影響結果）。損耗 L dB 的濾波器或纜線：NF 填 L、增益填 −L。

② 計算結果

項目	數值
總雜訊係數 NF	dB
總增益 Gain	dB
等效雜訊溫度 Te	K

Te = 290 ×（F − 1），以 290 K 為參考溫度。

多級接收鏈方塊圖

每一級的 NF／增益會即時標在方塊下方。被動元件（濾波器、纜線、混頻器損耗）也是一級：NF 填損耗 L，增益填 −L。

各級對總雜訊的貢獻

以 (F_k − 1) ÷ 前級總增益計算，占總 (F − 1) 的百分比。橘色為第 1 級。

使用步驟

依訊號路徑順序，從天線端開始輸入每一級的雜訊係數 NF（dB）與增益（dB）。
被動元件（濾波器、纜線、切換開關、被動混頻器）的 NF 等於其損耗，增益填負的損耗值。
按計算，得到整條接收鏈的總雜訊係數、總增益與等效雜訊溫度。
查看右側「各級貢獻」：占比最大的級數就是最值得改善的地方。

原理與公式

先把 dB 換成線性比值，再用 Friis 公式串接各級：

F_k = 10^NF_k/10　G_k = 10^Gain_k/10
F = F₁ + (F₂ − 1)/G₁ + (F₃ − 1)/(G₁G₂) + (F₄ − 1)/(G₁G₂G₃) + (F₅ − 1)/(G₁G₂G₃G₄)
NF = 10·log₁₀F　　Gain = Gain₁ + … + Gain₅（dB）
T_e = 290·(F − 1)

為什麼第一級最重要？

後級的雜訊會被前面所有級的增益「除掉」。第一級若有足夠增益，總 NF 幾乎就等於第一級的 NF；反之，若天線後先接有損耗的濾波器或纜線，其損耗會直接加到總 NF 上。

設計提示

LNA 盡量放在最靠近天線的位置，前面的每 1 dB 損耗都會使總 NF 增加約 1 dB。
第一級增益建議比後級 NF 高出足夠多（一般 10–20 dB 以上），後級的影響才可忽略。
接收靈敏度約為 −174 dBm/Hz + 10·log(頻寬) + NF + 所需 SNR，可用來估算系統距離。
前端需要選擇性時，可用帶通濾波器計算器設計濾波器，再把插入損耗當作一級計入。

常見問題 FAQ

被動元件的雜訊係數怎麼填？: 在室溫（約 290 K）下，損耗為 L dB 的被動元件其 NF 就等於 L dB，增益為 −L dB。
為什麼總增益是直接相加？: 以 dB 表示時，串接增益相乘等於 dB 相加；本工具總增益即各級增益 dB 的和。
只有兩級時怎麼輸入？: 第 3–5 級留空或填 0，計算時會視為 NF 0 dB、增益 0 dB，不影響結果。