Как отмечалось, выходной шум приемника складывается из усиленного шума источника сигнала и собственного шума приемника, т. е.
С учетом этого получим:
.
Из выражения
следует, что всегда
.
Лишь у идеального приемника когда
тогда
.
Отношение
можно
рассматривать условно как собственный
шум приемника, пересчитанный на вход
приемника или приведенный
к входу
приемника. Обозначим:
,
.
Отсюда приведенный шум равен:
Номинальная
мощность шума, поступающего на вход
приемника от выходного сопротивления
источника сигнала
при температуре
,
равна
,
где величину
определяют
по формуле
.
Эта величина называется стандартным входным шумом. Тогда приведенный шум выразится так
Шумовая температура приемника
Введем в последнюю формулу обозначение:
.
Эту величину называют шумовой температурой приемника. С учетом этого получим
.
Определим физический смысл шумовой температуры. Выразим из последней формулы шум на выходе реального приемника следующим образом:
Теперь выразим шум на выходе идеального приемника:
Сравнивая оба
выражения, можно придать следующий
физический смысл понятию «шумовая
температура приемника». Шумовая
температура приемника -
это температура, на которую надо
увеличить температуру выходного
сопротивления
источника сигнала
,
чтобы шум на выходе идеального приемника
стал бы равен шуму на выходе
реального приемника.
Выразим коэффициент шума через шумовую температуру, для этого разделим выражение (2.2) на (2.3), получим:
.
Величину
называютотносительной
шумовой температурой
приемника. С учетом этого обозначения
окончательно получим
.
2.3 Коэффициент шума последовательно соединенных четырехполюсников
Для анализа влияния шумов отдельных каскадов приемника на его результирующий коэффициент шума удобно приемник представить последовательным соединением четырехполюсников (рисунок 2.2), т.е.
Рисунок 2.2
Предположим,
приемник состоит из трех каскадов,
каждый из которых имеет свой коэффициент
передачи
и свой коэффициент шума
.
Воспользуемся выражением (2.1)
.
Для выходного шума трехкаскадного приемника запишем
Аналогично для идеального приемника имеем:
Подставив числитель
и знаменатель в выражение для
и учитывая, что
;
,
Аналогично можно получить выражения для любого числа каскадов. Выводы:
1) Коэффициент шума приемника определяется в основном шумом его первых каскадов.
2) На входе приемника следует располагать усилитель с малым собственным шумом и большим коэффициентом усиления.
3) Чем больше коэффициент усиления первого каскада, тем меньше влияют последующие каскады на результирующий коэффициент шума приемника.
Кроме того,
математически можно показать, что для
пассивного четырехполюсника, у которого
,
коэффициент шума равен
.
2.4 Чувствительность рпу и ее связь с коэффициентом шума
Различают предельную (или пороговую) и реальную чувствительность РП Р У.
Предельная
чувствительность -
это минимальный сигнал на входе приемника,
при котором на выходе приемника отношение
равно единице.
Реальная
чувствительность (или
чувствительность, ограниченная шумами)
- это минимальный сигнал на входе
приемника, при котором на выходе
приемника, обеспечивается заданный
уровень полезного сигнала, при заданном
отношении
.
Предельная чувствительность равна сумме приведенного шума приемника и шума, поступающего на вход из антенны, т.е.
,
где
- шумовая температура антенны;
- относительная
шумовая температуры антенны.
Однако для нормальной
работы оконечного устройства необходимо,
чтобы
было бы намного больше единицы. Поэтому
реальная чувствительность определяется
выражением
,
,
где
- коэффициент различимости.
Для оценки
чувствительности собственно приемника
(без антенны) используется формула
при
,
т.е.
;
.
Во всех случаях,
чем больше
,
тем больше
и тем меньше
(хуже) чувствительность приемника.
Cтраница 3
В литературе опубликованы многочисленные сообщения о разработках охлаждаемых параметрических усилителей. В частности, в работах приводятся результаты изучения влияния охлаждения диодов на эффективную шумовую температуру усилителя. На рис. 11.4 приведены полученные экспериментально зависимости шумовой температуры усилителя от температуры диодов из германия, кремния и арсенида галлия.
Наряду с этим известно много случаев, когда фактические шумы значительно превышают шумы, вычисленные по этим формулам. Для того чтобы избежать несоответствия между опытом и расчетом, вводят понятия об эффективной шумовой температуре или об эффективном сопротивлении (проводимости) взамен соответствующих реальных величин. Такие представления являются неудачными и даже вредными, так как хотя и дают возможность численно свести опыт с расчетом, но не соответствуют существу дела, а поэтому и не указывают на правильные пути борьбы с шумами.
В уравнении (5.26) понятие коэффициента шума использовано для описания шумовых характеристик усилителя. Уравнение (5.28) - это альтернативная (и при этом эквивалентная) характеристика, именуемая эффективной шумовой температурой. Напомним, что шум-фактор - это измерение относительно эталона. Шумовая температура такого ограничения не имеет.
Такое разделение просто осуществляется с помощью циркулятора, как показано на рис. 17.23, а. При этом достигается еще и то преимущество, что шумы нагрузки приемника с комнатной температурой не проходят непосредственно в мазер. Помимо собственной шумовой температуры мазера TNM в эффективную шумовую температуру входят слагаемые: TNR / gp, учитывающее шумы приемника; TLA, учитывающее шумы согласованной нагрузки, отраженные от антенны; TLM, обусловленное шумами, проходящими между плечами 2 и 4 циркулятора; TRM, обусловленное щуками приемника, проходящими между плечами 3 и 2 аТ0, определяемое диссипативными потерями в фидере между антенной и мазером.
Отличия между сетями усилителей и сетями с потерями в линии можно рассматривать в контексте механизмов потерь и шумов, описанных ранее. Впрочем, и в этом случае ухудшение будет выражено через увеличение коэффициента шума или эффективной шумовой температуры.
Например, теория Петритца ведет к закону вида v - 1 с отклонениями 3 56 почти в пятидекадном диапазоне частот. Были проведены некоторые измерения шума мерцания ; Никол обнаружил, что на частоте 45 Мгц этот шум может оказаться больше дробового и быть значительным на частотах до 1 Ггц. Эти дополнительные источники шума должны учитываться при анализе характеристик диодов с точечным контактом, относя такие шумы к эффективной шумовой температуре.
Параметрические усилители чаще всего используются в аппаратуре ТРРЛ. Они представляют собой устройства, в которых нсдользуется переменный реактивный элемент, в качестве которого применяется параметрический диод, обладающий свойствами нелинейной емкости и изменяющий свое реактивное сопротивление за счет внешних источников энергии. Так как чисто реактивные элементы не обладают собственными шумами, то ПУ обеспечивают низкие уровни шумов, позволяя уменьшить эффективную шумовую температуру приемника до требуемого значения 100 - 150 К. В них для накапливания энергии используется емкость р-й-иерехода диода, а изменение этой емкости осуществляется за счет подачи от генератора накачки (ГН) переменного напряжения, частота которого выше частоты усиливаемого сигнала.
Для криогенно охлаждаемых приемников миллиметровых и субмиллиметровых волн приближение Рэлея-Джинса может давать значительную ошибку. Для определения эффективной шумовой температуры теплового источника в случае, когда нужно учитывать квантовые эффекты, используются две формулы.
Принимая эффективную температуру газа равной 500 К, для Ne n доп-плеровски уширенной линии (9.9) получаем, что полоса усилителя равна 315 Мгц, а по формуле (9.20) находим полную выходную мощность шумов на моду 12 3 10 - 9 вт. Формула (9.6) дает, что эффективная шумовая температура в этом случае равна 8550 К, тогда как идеальное значение этой величины равно 6120 К.
Диапазон температур для коммерческих систем обычно находится между 30 и 150 К. Недостатком использования шум-факторов для подобных малошумящих сетей является то, что все получаемые значения близки к единице (0 5 - 1 5 дБ), что создает определенные затруднения при сравнении устройств. Для приложений космической связи эталонная температура в 290 К не является настолько подходящей, как для наземных приложений. Эффективная входная шумовая температура просто сравнивается с эффективной шумовой температурой источника. Вообще, приложения, в которых фигурируют малошумящие устройства, лучше описывать с помощью эффективной температуры, а не шум-фактора.
Для осуществления одноплечего варианта усилителя использован циркулятор. В усилителях такого рода применяются диоды с резкими, плавными и точечно-контактными переходами. Выходные мощности равны 5 - 500 мет, выше этих значений наступает насыщение; внутри этого диапазона мощностей произведение коэффициента усиления на полосу пропускания возрастает. Эффективная шумовая температура обычно не превышает 300 К; в известных пределах шумовую температуру можно снизить за счет использования более высокой мощности накачки.
На рис. 4.11 изображен график, позволяющий сравнить шумовые свойства различных типов усилителей. Из графика следует, что шумовая температура кристаллических смесителей весьма быстро растет с увеличением частоты и при / 300 МГц превышает 1000 К. Схемы усилителей высокой частоты на триодах обладают более низкой шумовой температурой. Однако с увеличением частоты усиливаемых колебаний она также очень быстро возрастает. Эффективная шумовая температура усилителей на туннельных диодах остается практически постоянной (Тэ 800 К) до частоты / 6000 МГц. Параметрические усилители (ПУ) обладают шумовой температурой, близкой к 100 К. На рисунке для сравнения указана шумовая температура некоторых источников шумов.
Приемный тракт состоит из ряда последовательно соединенных каскадов выполняющих различные функции. Это усилители, соединительные пассивные тракты, фильтры, смесители и т.п. Все каскады харакетризуются коэффициентом передачи по мощности как отношение мощности сигнала на выходе каскада к мощности сигнала на его входе, включая и смесители, у которых сигнал на входе на одной частоте, а на выходе на другой. Если коэффициент передачи каскада не меняется при изменении мощности сигнала на его входе, то будем считать, что он в линейном режиме. Аналогично, если последовательно соединенные каскады тракта находятся в линейном режиме, то и весь тракт называется линейным трактом. Следствием из этого свойства является то, что для линейного тракта отношение мощности сигнала к мощности шумов на входе и на выходе одно и тоже.
В общем случае характеристика (усилителя, смесителя и т.п.) представлена на рис.5. По оси абсцис показана величина мощноси сигнала на входе каскада – Р вх. По оси ординат величина коэффициента передачи каскада – К.
При определенной величине входной мощности Р нас. наблюдается уменьшение коэффициента передачи на величину DК. Уровень мощности сигнала на входе каскада, при котором наблюдается уменьшение коэффициента передачи на величину DК, называется уровнем насыщения каскада.
DК задается в зависимости от назначения тракта равным 0,1 дБ, 0,5 дБ, 1,0 дБ, 3 дБ или другой величине. При заданном допустимом критерии уменьшения коэффициента передачи каскада считается, что каскад работает в линейном режиме до тех пор, пока мощность сигнала на его входе не привысила величину Р нас.
Для пассивных каскадов (фильтров построенных на пассивных элементах, фидерных и волноводных трактов) коэфициент передачи не зависит от одной мощности сигнала. Эфект сгорания пассивных каскадов в данном случае не рассматривается.
Все каскады генерируют шумы, мощность которых на выходе каскада может быть вычислена по следующей формуле:
,
где 
- постоянная Больцмана; - эквивалентная шумовая температура шумов на выходе каскада; - полоса рабочих частот каскада, которую ограничивают с помощью селективных элментов до полосы частот в которой сосредоточен спектр сигнала.
Эквивалентная шумовая температура входа каскада - такая температура шумов, при которой 
- мощность шумов поданная на вход идеального (не шумящего) каскада, пройдя через идеальный каскад с усилением К, образвала бы на его входе мощность шумов равную . Тогда 
. Отсюда: .
Для активных каскадов либо устройств (усилителе, смесителей, приемников и т.п.) в паспортных данных имеется величина эквивалентной шумовой температуры входа каскада либо устройства. Для больших значений мощности шумов в паспорте на такие каскады либо устройства дается величина N – коэффициент шума (безразмерная величина выраженная в разах). Связь коэффициента шума и эквивалентной шумовой температуры входа устройства определяется выражением:
, где - температура окружающей среды, обычно при нормальной температуре .
Из общей теории радиотехнических цепей суммарный коэффициент передачи последовательно соединенных n каскадов (при отсуствии рассогласования и насыщения) и эквивалентная шумовая температура на входе последовательно соединенных n каскадов вычисляется по следующим формулам:
;
где: 
- коэффициенты предачи первого, второго, … , n
-го каскадов, соответственно;
- эквивалентные шумовые температуры на входе соответствующих каскадов.
Здесь коэффициенты передачи данных в разах, а эквивалентные шумовые температуры в Кельвинах.
Для пассивных элементов (волновод, фидерный тракт и т.п.) генерируемая мощность шумов на выходе тракта вычисляется из следующего выражения.
Эффективная шумовая температура
Эффективная шумовая температура антенны или АФУ вводится как параметр приемной антенны при приеме слабых сигналов диапазона СВЧ по аналогии с источниками теплового шума.
При исследовании радиоприемных устройств СВЧ эффективная шумовая температура источника шумов (в градусах Кельвина) вводится как коэффициент, связывающий мощность шумов и полосу пропускания:
,
где - постоянная Больцмана
Эффективную шумовую температуру, характеризующую мощность всех внешних помех, называют условно шумовой температурой излучения . Ее обычно рассчитывают, вводя понятие яркостной температуры источников помех . Участок поверхности источника помех имеет температуру , если создаваемая им интенсивность помех равна интенсивности радиоизлучения соответствующего участка абсолютно черного тела, имеющего температуру , и такую же пространственную конфигурацию, что и источник помех. Интенсивность - это спектральная плотность мощности выходящей через единичную площадку поверхности излучающего тела в единичный телесный угол.
Для абсолютно черного тела:
.
На приемную антенну попадает только та часть мощности, которая излучается площадкой (элементарная площадка на излучающей поверхности) в телесный угол, опирающийся на площадку, равную эффективной площади антенны . Таким образом, спектральная плотность мощности излучения от площади на входе приемника, согласованного с антенной, равна:
где телесный угол, под которым видна от антенны излучающая площадка ()
Т.к. поля помех приходящих с разных участков излучающей поверхности, статистически независимы, то полная спектральная плотность мощности помех на входе приемника определится суммированием по всем направлениям от антенны, на участки излучающей поверхности:
Полная мощность шумов:
Шумовая температура:
Величина зависит не только от параметров антенны, но и от интенсивности распределения внешних источников помех.
Собственные шумы антенны определяются сопротивлением потерь антенны , температуру которого нужно считать равной температуре окружающей среды - физическая температура антенны. С учетом потерь эквивалентная схема антенны как генератора шумовой ЭДС показана на рисунке, где приписана шумовая температура , отличная от температуры окружающей среды .
Внешние шумы и шумы за счет потерь в антенне статически независимы, поэтому нужно складывать их среднеквадратические значения:
или
,
где - эффективная шумовая температура антенны.
После преобразования имеем:
,
,
где - КПД антенны.
По аналогичной методике учитываются шумы за счет потерь в фидере вместе с включенными в него различными устройствами:
где - КПД линии передачи, - физическая температура линии передачи (фидера), - коэффициент передачи мощности антенной цепи без учета потерь в антенне и линии. Здесь антенна с фидером согласована, а приемник нет ().
Рассогласование приемника с фидером часто используется для уменьшения шумов входной цепи приемника при реализации предельной чувствительности в диапазоне СВЧ.
Внутренними шумами являются шум активного сопротивления потерь антенны Tlos (loss - потери) и шум активного сопротивления потерь фидера Тф. Их уровень зависит от частоты в той мере, в которой зависят от нее активные потери в антенне и фидере.
тепловой шум фидера Тф
Зная потери фидера в дБ, его несложно расчитать по формуле Тф = То (1 - КПД), где То температура среды (фидера) в гр. Кельвина. Для чего известные потери фидера надо перевести из дБ в КПД и сделать расчет. Например при потерях фидера 1 дБ его КПД 0,89. При 17°С этот фидер будет иметь шумовую температуру Тф = 290 (1 - 0,89) = 32°.
тепловой шум антенны Tlos
Его величину также можно расчитать из известных потерь в материале антенны. Антенна из
идеального материала не шумит. Из реального- шумит в той мере, в которой ее сопротивление потерь
составляет часть от сопротивления ИЗЛУЧЕНИЯ антенны. Выбором точки питания и устройства
согласования вместе с R излуч. и R потерь также приводится к ВХОДНОМУ сопротивлению антенны.
Потери в дб в антенне из реального материала можно определить по разности усиления антенны из
идеального и реального материала. Переведя дб в отношение величин и вычтя из единицы получим
долю R потерь в R излуч. или R входн. Умножив долю R потерь на температуру окружающей среды в
°Кельвина получим Т шума R потерь или T loss с точностью более, чем достаточной для
нормальных УКВ антенн.
Например антенна 50 ом из идеального материала имеет усиление 13 дб, из алюминия 12.81 дб.
Разность 0,19 дб соответствует отношению U или R 0,9783. 1,0 - 0,9783 = 0,0217 есть доля потерь.
При R вх 50 ом приведенное к входному сопротивление потерь составит 0,0217 х 50=1,085 ома.
Если температура среды принята 290°Кельвина, то T loss составит:
290°К х Rпотерь привед. / Rвх.
В нашем случае это составит 290 х 1,085/50=6,3°К.
С достаточной точностью можно расчитать проще. По таблице децибел находим численное значение
разности усилений, вычитаем 1 и умножаем на 290°. В нашем примере 0.19 дб=1.022. При этом Tlos
будет равно 290(1,022-1)=6,4°. В таблице ниже сделан расчет Tlos для обычно имеющихся потерь
в антеннах ВК из чистого алюминия, сделанный в MMANA. C учетом потерь в фидере эффективная
температура Tlos на входе приемника будет равна Tlos x КПД фидера.
Таблица перевода разности усилений антенны, расчитанных для идеального материала и чистого алюминия в Tlos
ВНЕШНИЕ ШУМЫ АФС
Внешние шумы - это шумы, принятые антенной от источников шумов внешнего пространства таким же образом, как и полезный сигнал. Такими источниками являются тепловой шум земли Тз или Tearth (earth - земля), техногенный шум Тт и космический шум (шум неба) Тк или Tsky (sky - небо) . Очевидно, что суммарный внешний шум АФС будет зависеть и от шумовой температуры этих источников и от диаграммы и положения антенны относительно этих источников и уже поэтому он не может быть нормализован. тепловой шум земли T earth
Сторого говоря шумовая температура земли Tearth равна ее физческой температуре Т, умноженной на 1 - Ф, где Ф - коэффициент отражения земной поверхности, который в свою очередь зависит от угла наклона, электрических свойств земной поверхности и поляризации антенны. Но на УКВ диапазонах как правило выполняется условие Рэлея, поверхность земли считается шероховатой, отражение от нее - диффузным, Ф стремится к 0, а Tearth - к физической температуре земли, которую в расчетах обычно принимают 290°К. Уровень теплового шума земли от частоты зависит мало.
техногенный шум Тт
Шум электрических аппаратов, от бытовых приборов, компьютерных сетей до ЛЭП, электротранспорта и пром. предприятий. Уровень может быть весьма различен, от 0 °К в безлюдной местности без рельсовых, трубопроводных и электрокоммуникаций в радиусе 100 км, до тысяч и десятков тысяч градусов в деловых центрах городов и промзонах. Или просто при наличии у соседа включенного в сеть китайского зарядника или БП компьютера без фильтра помех. С ростом частоты интенсивность техногенного шума падает, но не так быстро, как хотелось бы.
шум неба Тsky
Как видно на карте Tsky неба для частоты 136 МГц, различные его области имеют весьма различную шумовую температуру Tsky, от 200° до 3000°К. На частоте 430 МГц шумовая температура тех же областей меньше в среднем в 15 раз. Шумовая температура Tsky непостоянна во времени, она зависит от солнечной активности. Кроме того в Tsky входят и шум диска Солнца, Луны, планет, также непостоянные и весьма различные во времени.
ОЦЕНКА ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ АФС
Методика оценки хорошо описана DJ9BV и F6HYE в журнале“DUBUS”-3/1992г. Перевод этой статьи Оценка качества ЕМЕ-системы можно прочитать на УКВ портале. Автор перевода Николай Мясников, UA3DJG.
ОБЩАЯ ШУМОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА АФС
Шумовая температура антенны Та на входе в фидер есть арифметическая сумма шумовых температур внутренних и внешних источников шумов. Шумовая температура АФС на входе приемника это также арифметическая сумма шумовой температуры антенны Та с учетом ее потерь в фидере и шумовой температуры самого фидера Тф. Тафс = Та х КПД + Тф. Тф конкретного фидера заранее может быть расчитана по его затуханию и в расчетах ниже не участвует, далее рассматривается только Ta антенны или антенной системы (стека).
РАСЧЕТ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ АНТЕНН
Существует несколько методик расчета Та. Например в приведена одна из них:
В целом ряде случаев оказывается удобным определять шумовую температуру антенны через
коэффициенты рассеяния β i . Под коэффициентом рассеяния в режиме передачи
понимается отношение доли мощности, заключенной в пределах данного телесного угла, ко всей
мощности, излученной антенной. Обычно выделяют полный и дифференциальные коэффициенты
рассеяния. Полный коэффициент рассеяния представляет отношение всей мощности, излученной
антенной в боковые и задние лепестки диаграммы направленности, к полной излученной мощности.
Естественно, что полный коэффициент рассеяния является суммой дифференциальных
коэффициентов β i .
Если, например, пространство, окружающее антенну, разбить на три области: 1) область главного
лепестка, .2) область, занятую лепестками переднего полупространства (по отношению к раскрыву
антенны), 3) область заднего полупространства, то эффективная шумовая температура антенны,
без учета омических потерь, может быть определена через коэффициенты рассеяния из выражения
Та = Т 1 (1 - β) + Т 2 β 2 + Т 3 β 3 ,
где Т 1 - усредненная яркостная температура среды в пределах главного лепестка
диаграммы; Т 2 - усредненная яркостная температура шумового излучения, принимаемого
боковыми лепестками в области переднего относительно раскрыва антенны полупространства;
Т 3 средняя яркостная температура шумового излучения в области заднего
полупространства; β - общий коэффициент рассеяния антенны за пределы главного лепестка
диаграммы; β 2 , β 3 - коэффициенты рассеяния, соответственно,
в передней и задней полусферах β 1 = β 2 + β 3
Общая шумовая температура антенны с учетом омических потерь в линии передачи равна:
Та у = Та η + Ty = Т 1 (1 - β)η + T 2 β 2 η +
T 3 β 3 η + T 0 (1 - η). Таким образом, шумовая
температура антенны зависит не только от собственных характеристик антенны (β, η),
но и от температуры внешнего шумового излучения (Т 1 , T 2 , T 3).
Поэтому в зависимости от ориентации антенны ее шумовая температура будет изменяться.
В приведенной методике нет определенного параметра или их комплекса, по которому можно
сравнить антенны между собой и сделать выбор. Причина в непостоянстве шумовой температуры
внешних источников и ее зависимости от положения антенны относительно них. Об этом же пишет
И. Гончаренко DL2KQ на своем форуме.
Вопрос:
Есть ли формулы для вычисления Ta, G/Ta , T los. Почему эти данные вычисляет только YA324,
а MMANAGAL нет?
Ответ:
Шумовая температура антенны (она же Ta) пришла к нам из радиоастрономии. Ta вычисляется
как произведение плотности шума пространства (solar flux unit, sfu) S (1S = 10-22 W s/m2) на
эффективную площадь раскрыва антенны A, деленное на две постоянных Больцмана 2 k
(где k=1.380662 10-23). Заменив площадь раскрыва через формулу, связывающую её с Ga
(см. например, п.3.1.7 во второй части "КВ и УКВ") получим и упростив- вычислив степени и
константы получим: Ta = S G λ²/3.47, где: S - sfu безразмерная, сегодняшннее значение
(см. например, Геофизические оповещения);
G - в разах (не в дБ);λ - в метрах.
Как Вы понимаете, имея вычисленное в программе G (и максимальное, и текущее, в произвольном
направлении по вектору) посчитать Ta, G/Ta, Tlos не составляет труда. Сделаем в GAL-ANA. Почему не
сделали в MMANA-GAL? Потому что бесплатная MMANA-GAL делалась нами под наше персональное
(и возможно ошибочное) представление о понятном и удобным в антенных расчетах. По упомянутому
мнению использование температур фидера и антенны – вещь неудобная. Посмотрите сами: в формулу
Tlos входит непостоянная температура окружающего пространства To, а в формулу Ta- непостоянный,
зависящий от Солнца, solar flux unit.В результате Tlos и Ta гуляют от погоды.
Удобно ли пользоваться такими плавающими параметрами? Конечно можно ввести некие стандартно-
средние To и S. Но это пока не стандартизовано, отчего в разных публикациях кто в лес, кто по дрова.
ответ написан 24.1.2007 года, в 8:11
У радиолюбителей принята методика расчета шумовых свойств антенны как отношение G/T, где
G - усиление антенны и Та - её шумовая температура. Усиление G вполне определенно, а уровень
шума Та определен только для Т los, остальные компоненты зависят от непостоянных внешних
источников шума и ориентации антенны относительно них, поэтому они должны быть оговорены
заранее.
Ориентация антенны или стека из них относительно земли принята как положение антенны в
горизонтальной поляризации с углом наклона максимума относительно горизонта (элевацией)
30°
Внешние условия, Т шума неба и Т шума земли, приняты равномерно распределенными по верхней
и нижней полусферам вокруг антенны. За Т шума неба на диапазоне 144 МГц принята температура
200°, на диапазоне 432 МГц 15°. Тшума земли на обоих диапазонах принята 1000°.
Результаты расчета G/T антенн в стеках 2 х 2 представлены
в таблице VE7BQH .
КОНТАКТНЫЕ ШУМЫ
Есть еще источник шума, о котором программы не знают, а радиолюбители иногда забывают- контактный шум. Контактный шум прямо пропорционален величине тока, плотность мощности падает с ростом частоты (1/f), но в определенных условиях на УКВ может достигать величины, мешающей даже местным связям. Это шум переменных точек контакта в антеннах с механическим соединением элементов, траверсы, крепежных деталей из металла между собой. Резьбовое соединение, запрессовка, обжим хомутом, тугая посадка трубки в трубку, ВЧ разьем,- везде гальванический контакт не по всей поверхности а в нескольких точках. Несмотря на их множество, любое самое незначительное воздействие разрывает одни точки контакта и образует другие. Под воздействием подразумевается смещение от ветра, изменение размеров при изменении температуры, процесс корозии поверхностей, пробой ВЧ напряжением окисной пленки и ее восстановление при приеме, "блуждающие токи" электросети и электростатики и т.п. В результате при надежных с точки зрения электрика ЖЭУ контактах непрерывно меняется путь тока и геометрия антенны. Шорохи и треск, возникающие при этом, обычно списывают на внешние помехи. Болтовое соединение между вибратором и кабелем из разнородных металлов и в полной мере обладает этими недостатками. В антеннах ВК, у которых вибратор и гамма-согласователь скреплены обжимом полосы, эти же причины на 145 мгц возможно, а на 1296 мгц неизбежно приведут к нестабильности и ухудшению параметров антенны.
Литература (и они же - ссылки сайты, где их можно скачать):
1 - Современные проблемы
антенно-волноводной техники Сборник статей АН СССР
2 - Справочник радиолюбителя - коротковолновика С. Г. Бунин, Л. П. Яйленко
3 - Методы подавления шумов
и помех в электронных системах Г. Отт
4 - Справочник по
радиорелейной связи ред. Бородич С. В.
5 - Элементарная радиоастрономия Каплан
6 - Радиоастрономия Дж. Краус
