image 033

Parametry szumowe 33

powszechnie znaną, że każdy obiekt fizyczny o temperaturze różnej od zera bezwzględnego jest źródłem promieniowania, które jest charakteryzowane przez temperaturę luminancyjną Ti [1]:

T_L(e,<p)=e(0,<p).T_m    (1.49)

gdzie: e(0, (p)    - emisyjność,

T_m - temperatura fizyczna (K).

Tak więc do każdej anteny dociera praktycznie z wszystkich kierunków promieniowanie (szum), które jest nią odbierane. Zakładając, że antena ma charakterystykę kierunkową mocy C/(0, y>), definiuje się temperaturę szumów na zaciskach wejściowych anteny:

Do f²* r*

Ta = —    / Ti{0, p)U(0, (p)sin0d0d<p    (1.50)

4tt Jo Jo

Temperatura Ta bywa nazywana temperaturą anteny bezstratnej i jest efektywną temperaturą szumów rezystancji promieniowania. Temperatura ta u-względnia szumy własne anteny, związane ze stratami w materiale, z którego wykonano antenę. Wielkość tych szumów jest jednak zwykle do pominięcia w stosunku do szumów zewnętrznych odbieranych przez antenę.

Jeśli szumiącą antenę podłączymy do odbiornika w sposób bezodbiciowy poprzez bezstratną linię transmisyjną, to uzyskamy w nim moc (w watach):

P_T = k T_a A/    (1.51)

gdzie: k - stała Boltzmana równa 1,38 • 10~²³J/jFC,

Ta - temperatura anteny (K),

A/ - pasmo pracy {Hz).

W praktyce linie transmisyjne są stratne, a więc są źródłem szumów. Zakładając, że łączymy antenę z odbiornikiem linią o długości /, tłumieniu jednostkowym a, mającą temperaturę To, na wejściu odbiornika uzyskamy temperaturę [1]:

Twe =    T_Ae~^M + T₀(l - e-²°') (1.52)

uwzględniając zaś szumy odbiornika T_odb otrzymamy moc szumów w odbiorniku:

Pszum = k{T_we + T_odb)Af    (1.53)

Temperatura T_s = T_we + T^b bywa nazywana efektywną temperaturą szumów odbiornika. Warto zauważyć, że w zależności od wymagań stawianych systemowi temperatura ta może być bardzo różna. Przykładowo, w radioastronomi muszą to być wartości małe (typowo ~ 10°^), w innych zaś zastosowaniach mogą być setki razy większe. W każdym jednak przypadku do detekcji małych zmian sygnału musimy dysponować odbiornikiem o wysokiej czułości.