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1.G/T值定义

有源相控阵天线技术迅猛发展，广泛应用于卫星通信、移动通信等。有源相控阵天线的两个重要指标为EIRP与G/T值。本文主要介绍G/T值，EIRP后续文章中会单独介绍。

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G/T值为地面接收系统的一项技术指标，单位为dB/K,G/T值越大表示地面站接收系统的性能越好。

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其中G为天线接收增益单位dB，Te为接收系统的等效噪声温度单位K。

Te与G的计算与G/T值选取的参考点有关，一般选取两个位置：1、天线出口(馈线入口)，2、LNA入口(馈线出口)，两个位置算出的G、Te不同，但是G/T值相同。

2、G/T值推导

  推导G/T值之前，科普部分需要用到的知识点： 噪声系数（NF，F）、等效噪声温度T，及其两者之间的转换关系。

噪声系数定义为输入信噪比与输出信噪比之比，即信噪比的恶化程度。公式为

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假设链路增益为G ,等效输入噪声为NA，则S0=Si*G, No=G*(Ni+NA)

上式转换为：

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噪声功率N与噪声温度T关系为：N=KTB （B为噪声功率带宽）

输入噪声功率Ni=KT0B,等效输入噪声功率NA=KTeB.

上式变为：

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下面以单天线为例，推导G/T值的计算公式,如下图所示，从天线出口A与低噪放入口B两个位置推导G/T值。

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天线出口(A)：

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LNA入口(B):

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各变量含义如下表所示。

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注：计算级联Te时天线为无源器件，默认为无增益，即放大倍数为1。

通过上述公式推导可以看出，G/T值与选取的参考点位置没有关系。

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3、G/T值举例

假设天线噪声温度100K，天线增益6dB，馈线损耗3dB，LNA噪声系数3dB，计算G/T值。

由上推导知：

Ta=100K, GANT=6dB；

IL=3dB,L=2;

T_LP=(2-1)*290K=290K;

NF=3dB;F=2; 

TR=(2-1)*290K=290K

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方法一：从天线出口A计算

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方法二：从馈线出口B计算 

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两种算法获得的G/T值相同，G/T值与选取的参考点位置没有关系。如果想快速计算G/T值，可以使用在线计算软件。

网页在线版G/T值计算软件：

https://www.mwrf.net/T/rf/A-GT.html

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4.总结

公式推导过程就是G/T值测量的一种方法：间接测量法。分别测试出天线增益，与接收系统等效噪声温度，以获得系统的G/T值。

对于有源相控阵天线，每个天线单元后端带一个TR组件，分别测试天线增益，或者测试整个相控阵接收系统的等效噪声温度均不现实，即无法通过间接测量法获得有源相控阵天线的G/T值。

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有源相控阵G/T值测量常用方法有射电源法、载噪比法、比较法等，后面文章会单独介绍这几种测试方法。

中国对各类通信卫星地球站规定了不同的G/T值（摘自百度百科）。

一类站中央站：G/T≥33+20lgf/4

其他站 G/T≥31.7+20lgf/4

二类站：G/T≥29+20lgf/4

三类站：G/T≥23+20lgf/4

四类站：G/T≥18.5+20lgf/4

其中f为工作频率，以GHz计，G/T值均按仰角10°晴天，微风时计算。