随着对太赫兹波的研究逐渐深入,太赫兹波在通信、成像、制导等领域的优势逐渐显现出来,因此掌握太赫兹技术具有很大的国防意义和民生价值。而噪声会影响信号质量制约系统的相关性能,因此对器件或系统的噪声系数进行测量,对其噪声指标定量评估具有很强的现实意义。目前,太赫兹频段相关器件或系统的噪声系数主要是利用黑体进行测量,但黑体通常体积庞大,测量起来十分不便,并且其价格也十分昂贵。本文基于变温噪声源法,研制出了工作于195GHz-205GHz的变温噪声源,其可在20K-260K的温度范围内精确变温控温,并搭建了噪声系数测量装置,完成了对该频段小噪声器件的精确测量。主要工作内容如下:1.噪声测量方法的确定。简述了两种常用的噪声测量方法——Y因子法和增益法,从Y因子法的基本原理出发结合图解的形式改进了传统的冷热负载法,得到测量更加精准的变温噪声源法。因为相比于传统冷热负载法的两组数据,其得到数据组更多,进行线性拟合后得到的结果会更加准确。同时本文采用的无线变温噪声源方案不用考虑有线传输中温度梯度分布的影响,只需考虑无线传输的衰减和有线传输线的损耗,不确定度将会更小。基于变温噪声源法的测试装置整体结构,进行了定标方程的研究,将等效噪声温度准确定标到变温噪声源的输出端。2.变温噪声源相关部件的研究和设计。进行了变温负载、收发天线、密封窗的相关研究设计,在仿真结果优异的基础上借助Solidworks和Auto CAD软件进行相应的绘制并进行投板加工,在加工完成后进行实际测试,实际测试结果表明各个部件的电磁性能均满足设计指标要求。3.太赫兹模块的设计。进行了低噪声放大器的设计,包括芯片的选型、稳定性分析、波导微带过渡结构的设计、放大器芯片腔室的设计,加工完成并装配后,搭建了相关的测量链路,对两级级联放大器进行了测试,最终测试结果满足设计指标。考虑到测试放大器增益时需要抑制杂波设计了一款带通滤波器,同时将其作为被测件进行相关测试。4.测试系统搭建及测试。在相关器件设计完成后,需要进行噪声系数的测量。确立了测试方案、搭建了测试平台,并根据测试流程对被测件滤波器进行了测试,并将这一测试结果与矢量网络分析仪的测试进行了对比,随后进行了测试系统的测量不确定度分析,得出不确定度的来源主要与各接口间的失配有关。