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Temperatura de ruido (antena)

En aplicaciones de radiofrecuencia (RF), como radio , radar y telecomunicaciones , la temperatura de ruido de una antena es una medida de la densidad de potencia de ruido aportada por la antena al sistema receptor de RF general. Se define como "la temperatura de una resistencia que tiene una potencia de ruido térmico disponible por unidad de ancho de banda igual a la de la salida de la antena a una frecuencia específica". [1] En otras palabras, la temperatura de ruido de la antena es un parámetro que describe cuánto ruido produce una antena en un entorno determinado. Esta temperatura no es la temperatura física de la antena. Además, una antena no tiene una "temperatura de antena" intrínseca asociada; más bien, la temperatura depende de su patrón de ganancia, la dirección de orientación y el entorno térmico en el que se encuentra.

Matemáticas

En aplicaciones de RF, la potencia del ruido se define utilizando la relación P ruido = kTB , donde k es la constante de Boltzmann , T es la temperatura del ruido y B es el ancho de banda del ruido . Normalmente, el ancho de banda del ruido está determinado por el ancho de banda del filtro de frecuencia intermedia (IF) del receptor de radio. Así, podemos definir la temperatura de ruido como:

Debido a que k es una constante, podemos pensar efectivamente en T como una densidad espectral de potencia de ruido (con unidad W/Hz) normalizada por k .

El ruido de la antena es solo uno de los factores que contribuyen a la temperatura de ruido general de un sistema receptor de RF, por lo que normalmente tiene un subíndice, como T A . Se suma directamente a la temperatura de ruido efectiva del receptor para obtener la temperatura de ruido general del sistema : [2]

Fuentes de ruido de antena

La temperatura de ruido de la antena tiene contribuciones de muchas fuentes, que incluyen:

El ruido galáctico está muy por debajo de los 1000 MHz. Alrededor de 150 MHz, es aproximadamente 1000 K. A 2500 MHz, se ha estabilizado en alrededor de 10 K.

La Tierra tiene una temperatura estándar aceptada de 288 K.

El nivel de contribución del Sol depende del flujo solar. esta dado por

¿Dónde está el flujo solar?

es la longitud de onda,

y es la ganancia logarítmica de la antena en decibeles.

La temperatura de ruido de la antena depende del acoplamiento de la antena a todas las fuentes de ruido de su entorno, así como del ruido generado dentro de la antena. Es decir, en una antena direccional, la porción de la fuente de ruido en la que se cruzan los lóbulos principal y lateral de la antena contribuye proporcionalmente.

Por ejemplo, es posible que una antena de satélite no reciba la contribución de ruido de la Tierra en su lóbulo principal, pero los lóbulos laterales contribuirán con una parte del ruido de la Tierra de 288 K a su temperatura de ruido general.

Ver también

Referencias

  1. ^ IEEE Std 145-2013, Estándar IEEE para definiciones de términos para antenas, IEEE
  2. ^ Skolnik, Merrill I. (2001). Introducción a los sistemas de radar (Tercera ed.). Boston: McGraw-Hill. págs. 731–732. ISBN 0-07-290980-3.

Manual del experimentador de Arrl Uhf/Microondas . Newington: Liga Americana de Retransmisiones de Radio. 1990.ISBN​ 0-87259-312-6.

"UIT P.372: Ruido de radio". UIT . Consultado el 4 de julio de 2019 .