Шумовая температура и коэффициент шума

Содержание

Коэффициент шума и шумовая температура

В документации изготовителя аппаратуры значение коэффициента шума LNB обычно приводится в децибелах. Данное значение можно преобразовать в соответствующее значение фактора шума при помощи следующего соотношения:

Величина фактора шума может быть подставлена в следующее выражение, для того чтобы получить эквивалентную шумовую температуру, которая является альтернативным способом определения шумовой характеристики LNB:

Коэффициент шума и шумовая температура (при температуре окружающей среды 290 К)
Коэффициент шума, дБ	Шумовая температура, К
0,00	0,00
0,10	6,75
0,20	13,67
0,30	20,74
0,40	27,98
0,50	35,39
0,60	42,96
0,70	50,72
0,80	58,66
0,90	66,78
1,00	75,09
1,10	83,59
1,20	92,29
1,30	101,20
1,40	110,31
1,50	119,64
1,60	129,18
1,70	138,94
1,80	148,93
1,90	159,16
2,00	169,62
2,10	180,32
2,20	191,28
2,30	202,49
2,40	213,96
2,50	225,70
2,60	237,71
2,70	250,01
2,80	262,58
2,90	275,45
3,00	288,63

Представленые в таблице данные, полученны с помощью компьютера. Они показывают соотношения между коэффициентом шума и шумовой температурой при температуре окружающей среды 290 К. Результаты приведены на графике:

Коэффициент шума и шумовая температура (при температуре окружающей среды 290 К).

Для того чтобы получить коэффициент шума из эквивалентной шумовой температуры, следует воспользоваться двумя обратными выражениями:

Источник

Шумовая температура и коэффициент шума

2. Чувствительность приемника, коэффициент шума, шумовая температура.

Реальная чувствительность равна э. д. с. (или номинальной мощности) сигнала в антенне, при которой напряжение (мощность) сигнала на выходе приемника превышает напряжение (мощность) помех в заданное число раз. Предельная чувствительность равна э. д. с. или номинальной мощности Р_АП сигнала в антенне, при которой на выходе его линейной части (т. е. на входе детектора), мощность сигнала равна мощности внутреннего шума.

Шумовая полоса: П_Ш=1,1 — шумовая полоса приемника, =П_С+2 F +П_НС— ширина полосы пропускания линейного тракта, П_С =0,7/ — ширина спектра принимаемого сигнала, — доплеровское смещение частоты сигнала ( -радиальная скорость перемещения передатчика относительно приемника)

, и .

Предельную чувствительность можно также характеризовать шумовой температурой приемника Т_пр, на которую надо дополнительно нагреть эквивалент антенны, чтобы на выходе линейной части приемника мощность создаваемых им шумов равнялась мощности шумов линейной части. Очевидно,

На реальную антенну воздействуют внешние шумы, номинальная мощность которых kT _А П_Ш > kT П_Ш где Т_А — шумовая температура антенны. Поэтому на выходе линейной части:

и для получения равенства мощностей сигнала и шумов необходима мощность:

Шумовые свойства РПУ оцениваются с помощью коэф. шума. Оценку производим в стандартных условиях: 1) ко входу подключают согласованный по мощности внутренний генератор сигнала.

2) R имеет комнатную температуру.

Коэффициент шума показывает степень уменьшения отношения сигн/шум на выходе линейной части РПУ по сравнению с сигналом на входе при описанных условиях.

Эквивалентный собственный шум приведенный ко входу приемника:

Отношение С.-Ш. на входе детектора обычно задается: — коэф. различимости.

Т_{Ш –} это температура до которой следует дополнительно нагреть активную составляющую выходного сопротивления источника сигнала для получения на выходе линейной части приемника такой же мощности шума как и в реальном шумящем.

Важно устранить влияние отдельных каскадов РПУ на его общие шумовые свойства.

Для надо: .

Пусть есть многокаскадный усилитель. Каждый каскад шумит. Каскады между собой согласованы.

P _Ш _{1. СОБ} = (N₁-1) K_P1 k T П_Ш

P _Ш _{2. СОБ} = (N₂-1) K_P2 k T П_Ш

P _Ш _{3. СОБ} = (N₃-1) K_P3 k T П_Ш

Важно чтоб у первого каскада был меньше коэффициент шума, т.к. в основном первый каскад вносит их.

Источник

Коэффициент шума и шумовая температура.

Для количественной характеристики шумовых свойств электрических схем вводится понятие шумящего четырехполюсника.

Шумящий четырехполюсник – любой фрагмент схемы, содержащий источник шума. Он часто заменяется эквивалентной схемой, которая состоит из нешумящего четырехполюсника и источников шумовых ЭДС и токов, включенных на его входе.

1’ 2’ 1’ 2’

Шумовые свойства шумящего четырехполюсника количественно оцениваются коэффициентом шума. Коэффициент шума показывает во сколько раз уменьшится отношение с/ш при прохождении сигнала через шумящий четырехполюсник.

составляющая шума на выходе четырехполюсника, которая обусловлена шумом источника сигнала.

Таким образом коэффициент шума трактуется как отношение суммарной мощности шума на выходе к составляющей, обусловленной шумом источника сигнала.

составляющая шума, обусловленная собственным шумом

Понятие коэффициента шума успешно используется при оценке качества сигнала при прохождении его через шумящий четырехполюсник.

Однако этот параметр затрудняет сравнение шумящих четырехполюсников по их шумовым свойствам, так как в выражении для коэффициента шума присутствует шум источника сигнала.

Чтобы процесс легче осуществлял сравнение вводится еще один параметр, его собственная температура.

Рассмотрим согласованное подключение источника сигнала к четырехполюснику, считая, что шум источника сигнала создается лишь его внутренним сопротивлением.

Предположим, что четырехполюсник не создает собственного электрического шума. Подогреем внутреннее сопротивление до такой температуры, чтобы шум на выходе четырехполюсника сравнялся с шумом реальной схемы.

Необходимая добавка температуры для внутреннего сопротивления источника сигнала называется собственной шумовой температурой четырехполюсника.

Ec Rвх Rвых Rн Rc=Rвх, Rвых=Rн

Определим составляющую шума, которая обусловлена источником сигнала.

Rвх Rc= Rвх.

Область частот , в которой производится анализ шумовых свойств четырехполюсника, определяется полосой пропускания полосового фильтра, входящих в линейный тракт. Любой полосовой фильтр имеет собственные электрические потери. Поэтому он создает электрический шум.

Спектральная плотность мощности шума на выходе фильтра неравномерна и поэтому шум на выходе фильтра небелый. Для упрощения расчетов его заменяют эквивалентным белым, спектральная плотность которого определяется сопротивлениями потерь, а полоса частот действия этого шума определяется шумовой полосой .

, — шум четырехполюсника,

, приведенный к его входу.

Определим при реальных условиях эксплуатации четырехполюсника если известно паспортное значение , которое определяется обычно при .

Иногда при расчетах используется чисто формальные параметры, характеризующие шумовые свойства четырехполюсника: шумовая проводимость и шумовое сопротивление. Они предназначены, чтобы заменить в расчетных схемах источники шумового ЭДС на шумовую проводимость и шумовой ток на шумовое сопротивление.

Дата добавления: 2014-12-24 ; просмотров: 1955 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник