电子工程工具库

110+ 个工程计算工具,覆盖射频、电源、光学、芯片等12个技术领域

级联噪声系数计算器

/cascaded-noise-figure

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A. 射频与微波
核心公式

NF_total = NF₁ + (NF₂-1)/G₁ + (NF₃-1)/(G₁×G₂) + ...

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dBm ↔ mW ↔ Volts 转换器

/dbm-volts-converter

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A. 射频与微波
核心公式

P(mW) = 10^(P(dBm)/10)

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自由空间损耗FSPL计算器

/fspl-calculator

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A. 射频与微波
核心公式

FSPL(dB) = 32.44 + 20×log₁₀(d_km) + 20×log₁₀(f_MHz)

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微带线阻抗计算器

/microstrip-impedance

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A. 射频与微波
核心公式

ε_eff = (ε_r + 1)/2 + (ε_r - 1)/(2×√(1 + 12h/W))

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π型衰减器设计

/pi-attenuator-design

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A. 射频与微波
核心公式

K = 10^(Att(dB)/20)

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雷达距离方程计算器

/radar-range-equation

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A. 射频与微波
核心公式

P_r = (P_t × G_t × G_r × σ × λ²) / ((4π)³ × R⁴)

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反射系数计算器

/reflection-coefficient

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A. 射频与微波
核心公式

Γ = (Z_L - Z₀)/(Z_L + Z₀)

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T型衰减器设计

/t-attenuator-design

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A. 射频与微波
核心公式

K = 10^(Att(dB)/20)

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传输线参数计算器

/transmission-line-calc

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A. 射频与微波
核心公式

Z₀ = √((R + jωL)/(G + jωC)) ≈ 60/√ε_eff × ln(8h/W + 0.25W/h)

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VSWR ↔ 回波损耗转换

/vswr-return-loss

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A. 射频与微波
核心公式

RL(dB) = -20×log₁₀((VSWR-1)/(VSWR+1))

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电池寿命计算器

/battery-life-advanced

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B. 电源与电力电子
核心公式

Life(h) = Capacity(Ah) × DoD × η / I_load

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Boost变换器计算器

/boost-converter-calc

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B. 电源与电力电子
核心公式

D = 1 - V_in/V_out

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Buck变换器计算器

/buck-converter-calc

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B. 电源与电力电子
核心公式

D = V_out / V_in

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储能计算器

/energy-storage-calc

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B. 电源与电力电子
核心公式

E_C = 0.5 × C × V²

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PCB线宽温升计算

/pcb-trace-width-calc

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B. 电源与电力电子
核心公式

A = (I / (k × (ΔT)^0.44))^(1/0.725)

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散热器热阻计算

/thermal-resistance-calc

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B. 电源与电力电子
核心公式

R_θJA = (T_j - T_a)/P

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光纤色散计算

/fiber-dispersion-calc

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C. 光电与光学
核心公式

Δt = |D| × Δλ × L

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数值孔径计算器

/numerical-aperture-calc

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C. 光电与光学
核心公式

NA = √(n_core² - n_cladding²)

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光功率预算计算

/optical-power-budget

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C. 光电与光学
核心公式

P_rx = P_tx + G_tx + G_rx - L_path - L_misc

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斯涅尔定律计算器

/snells-law-calc

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C. 光电与光学
核心公式

n₁ sinθ₁ = n₂ sinθ₂

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波长频率能量转换

/wavelength-freq-energy

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C. 光电与光学
核心公式

f(Hz) = c / λ = 3×10⁸ / λ(m)

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差分对阻抗计算

/differential-impedance

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D. 信号完整性
核心公式

Z₀(single) = (60/√ε_eff) × ln(8h/W + 0.25W/h)

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阻抗计算器

/impedance-calculator

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D. 信号完整性
核心公式

Z = √((R + jωL)/(G + jωC))

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NE555定时器计算

/ne555-timer-calc

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D. 信号完整性
核心公式

f = 1/(ln(2) × C × (R_A + 2R_B))

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电阻色环解码器

/resistor-color-code

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D. 信号完整性
核心公式

Value = (Digit1 × 10 + Digit2) × Multiplier

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SMD代码查询

/smd-code-decoder

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D. 信号完整性
核心公式

Value = Digits × 10^Multiplier

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趋肤深度计算器

/skin-depth-calc

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D. 信号完整性
核心公式

δ = 1 / √(π×f×μ×σ)

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晶振负载电容

/crystal-load-cap

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E. IC测试

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DC-DC效率计算

/dcdc-efficiency-calc

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E. IC测试
核心公式

η = (V_out × I_out)/(V_in × I_in)

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眼图张开度

/eye-opening-calc

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E. IC测试

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IP3/P1dB级联计算

/ip3-p1db-cascade

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E. IC测试
核心公式

1/IP3_total = 1/IP3_1 + 1/(G1 × IP3_2) + ...

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混频器杂散计算

/mixer-spur-calc

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E. IC测试

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负载瞬态响应

/load-transient-calc

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E. IC测试

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纹波电压估算

/ripple-voltage-calc

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E. IC测试
核心公式

ΔV ≈ I_out × D/(f_sw × C)

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总抖动计算

/total-jitter-calc

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E. IC测试

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天线指向角计算

/antenna-look-angle

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F. 前沿科技

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C-V2X延迟估算

/cv2x-latency

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F. 前沿科技

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多普勒频移计算

/doppler-shift-calc

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F. 前沿科技

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FMCW雷达计算

/fmcw-chirp-calc

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F. 前沿科技

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激光器参数分析

/laser-threshold-calc

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F. 前沿科技

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QKD密钥率估算

/qkd-key-rate

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F. 前沿科技

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卫星链路预算

/satellite-link-budget

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F. 前沿科技

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波导损耗计算

/waveguide-loss-calc

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F. 前沿科技

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电池热管理

/battery-thermal-calc

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G. 新能源汽车
核心公式

P_loss = I² × R_internal

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齿槽转矩估算

/cogging-torque-calc

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G. 新能源汽车

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FOC参数计算

/foc-parameters

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G. 新能源汽车

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MTPA/MTPV规划

/mtpa-mtpv-calc

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G. 新能源汽车

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旋变解码器

/resolver-decoder

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G. 新能源汽车

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SoC/SoH估算器

/soc-soh-estimator

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G. 新能源汽车

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线缆压降计算

/pv-cable-drop

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H. 光伏与绿能

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组串匹配计算

/pv-string-matching

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H. 光伏与绿能

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轴承故障频率

/bearing-fault-freq

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I. 工业驱动

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皮带轮速比计算

/pulley-ratio-calc

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I. 工业驱动

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软启动曲线模拟

/soft-start-curve

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I. 工业驱动

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VFD参数调优

/vfd-tuning-calc

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I. 工业驱动

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谐波损耗计算

/harmonic-loss-calc

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J. 电能质量

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IEEE 519合规检查

/ieee519-compliance

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J. 电能质量

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无源滤波器设计

/passive-filter-design

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J. 电能质量

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THD计算器

/thd-calculator

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J. 电能质量

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BER理论估算

/ber-estimator

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K. 通信与EMC

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FSPL高频版

/fspl-high-freq

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K. 通信与EMC

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PAM4电平失配

/pam4-rlm-calc

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K. 通信与EMC

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屏蔽效能计算

/shielding-effectiveness

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K. 通信与EMC

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趋肤深度(THz)

/skin-depth-thz

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K. 通信与EMC

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单位换算中心

/unit-converter-center

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L. 实用工具

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cascaded-noise-figure

级联噪声系数计算器

计算多级放大器系统的总噪声系数

打开计算器

工具介绍

Friis公式揭示:链路的总噪声几乎完全由第一级的噪声系数和增益决定,后级的贡献会被前级增益迅速衰减。通过逐级输入NF与Gain,可直观看到哪个环节拖累系统灵敏度。

关键参数

  • 噪声系数 NFᵢ(dB)

    每级器件在290K参考温度下的噪声表现

  • 增益 Gᵢ(dB)

    功率增益(可以为负,代表衰减/滤波)

  • 级数 N()

    串接的级数,本工具允许最多50级以覆盖复杂前端

影响因素

  • 第一级指标:NF₁与G₁直接决定总噪声,先优化LNA比修改后级更有效
  • 级间损耗:滤波器与互连若放在LNA之前,会当作负增益显著恶化总NF
  • 工作温度与带宽:Friis公式默认290K、1Hz带宽,温度升高或带宽变宽都会按 kTB 增加噪声功率

计算公式

Friis公式 - 级联噪声系数
NF_total = NF₁ + (NF₂-1)/G₁ + (NF₃-1)/(G₁×G₂) + ...

第一级对总噪声系数的影响最大,后续级的影响随着增益递减

示例:Stage1: NF=3dB(G=10dB), Stage2: NF=6dB(G=20dB) → NF_total ≈ 3.04dB

噪声系数线性值
NF(linear) = 10^(NF(dB)/10)

从dB转换为线性值

示例:3 dB → 1.995 linear

计算流程

  1. 1

    1. 输入级数(最多5级)

  2. 2

    2. 为每级输入噪声系数(dB)和增益(dB)

  3. 3

    3. 将dB值转换为线性值

  4. 4

    4. 使用Friis公式计算总噪声系数

  5. 5

    5. 显示各级的贡献和总值

计算表单复用了同样的推导,可点击上方“打开计算器”进行数值验证。

10
A
射频与微波
6
B
电源与电力电子
5
C
光电与光学
6
D
信号完整性
8
E
IC测试
8
F
前沿科技
6
G
新能源汽车
2
H
光伏与绿能
4
I
工业驱动
4
J
电能质量
5
K
通信与EMC
1
L
实用工具