Pasternack博客
如何利用冷却和低温技术降低噪声系数
超灵敏系统依赖于具有超低附加噪声系数的接收器组件。接收器链中增加的任何噪声系数都会降低接收器的信噪比（SNR），并且是累积性的。因此，对于接收器链中产生噪声的每个组件，接收器的本底噪声都会升高。降低射频元件附加噪声系数的常用方法是使用冷却或低温系统。对于许多射频组件和设备来说，降低温度至少会减少所增加的噪声系数中的热噪声分量。对于放大器来说，降低设备温度还可以改善低噪声放大器（LNA）或功率放大器（PA）的增益和线性性能。
降低射频组件和设备工作温度的方法有多种。其中一种方法是提供某种类型的被动冷却，例如连接到设备的散热器。散热器的冷却效率取决于周围环境，且最终会限制设备温度和周围环境温度之间的有效性。添加风扇或其他主动式冷却元件，例如使用导热流体将热能从散热器触点转移到外部散热器的液体冷却系统，可以更加有效地降低设备的温度，但即使是像这样的主动式热管理系统仍然受到环境温度的限制。这包括冷却板，在冷却板中，射频设备放置在顶部，热能被传递到冷却板。
提供更强冷却的另一种方法是使用制冷方法，例如基于压缩机的主动式冷却系统，或使用相变冷却系统。这些系统通过利用气体/液体压缩和相变现象，可以将散热器的温度降低到远低于环境温度的水平。更大、功能更强大和/或更高效的制冷系统能够将设备的温度降低到更低的水平。属于这一类别的其他有源冷却设备包括热电冷却器（TEC）或珀尔贴制热器模块。热电冷却器（TEC）使用半导体器件，当受到电能刺激时，该器件通过将能量从一个节点转移到另一结点，来减少热能。
将射频设备的噪声温度降低到几个开尔文的另一种方法是低温冷却系统。这些系统使用诸如液氮之类的低温流体，将设备的温度降低至80K。低温冷却系统非常简单，可以将有源设备浸入低温浴中，使用泵送的低温流体来冷却与该设备连接的散热器的液体冷却系统，或该设备与低温热泵之间的直接连接的液体冷却系统。这些系统通常是昂贵的、大型的，并且在低温液体产生过程的某些阶段需要大量的能量。因此，低温系统的使用受到应用约束条件的限制，这些应用约束条件将减小系统的尺寸、重量、功率和成本。