噪声可用噪声系数或有效噪声温度
表示(见图)。如在卫星通信中,地球同步轨道卫星上转发器发出的10瓦级微波功率经约4万千米传播到达地面时信号已变得极其微弱,此时接收机内部噪声是接收系统性能的关键因素。微波外差接收机的内部噪声取决于其前端的低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)的噪声,主要由有源放大器件的噪声性能决定。接收系统的接收天线将大气、宇宙背景及周围物体、地面等外部环境的辐射接收进入接收机,可等效为天线的噪声温度
。为保证接收机的中放输出端有足够的信噪比,LNA的
应低于
。移动通信、雷达、遥感及射电天文等涉及微弱信号接收的微波设备中情形也类似。
20世纪80年代初期低噪声微波器件达到的性能见图,以砷化镓肖特基势垒栅场效应晶体管在频率和噪声性能方面为最佳,基本上可取代低噪声行波管和昂贵的参量放大器。低噪声固态微波器件的研究取得显著进展后,高电子迁移率晶体管,特别是磷化铟高电子迁移率晶体管,将工作频率扩展到短毫米波波段,噪声可达到与微波激射器相同的水平。用集成电路技术制作的LNA可达到更高的性能。