Tengo una discusión con mi amigo sobre los sistemas de radio de drones. Mi suposición es la siguiente: cuanto más grande es el receptor, mejor recepción es posible lograr. La lógica detrás de esto es la geometría: el transmisor emite una onda electromagnética de alguna forma y un frente de este material se expande lejos del transmisor y se desvanece gradualmente. Cuanto más lejos del transmisor, menor es la amplitud de la onda y, como resultado, la energía. Si me paro a cierta distancia del transmisor con el receptor, obtiene información de la energía de la onda. Entonces, cuanto mayor sea la intersección del receptor con el frente de la onda, más fotones puede capturar, por lo tanto, teóricamente, información útil.
Mi amigo no está de acuerdo y tenía una opción muy diferente. La única configuración del receptor que importa. Si tiene un receptor 10 veces más grande, inevitablemente obtendrá un nivel de ruido x10, por lo que no es posible una mejora teórica debido al tamaño de su receptor.
Lo siento de antemano si es una pregunta demasiado básica, desde la perspectiva de un aficionado a los drones, la física de las antenas es una hechicería oscura. Así que se agradecen las respuestas de ELI5.
Depende de la frecuencia si tienes razón o tu amigo. Es cierto que la potencia del ruido es aditiva, pero también lo es la amplitud coherente y eso es lo que se obtiene cuando se suman correctamente las amplitudes en fase. Entonces solo importa el tamaño total de la captura. El ruido total del receptor contra el que detecta la señal es más complicado porque proviene de al menos dos fuentes y, con mucho, las más significativas son el ruido atmosférico exterior y/o el ruido de interferencia y el otro se genera localmente en el receptor por el front-end. amplificador. Por debajo de 10 MHz domina el ruido atmosférico, mientras que por encima de 1 GHz domina el amplificador frontal local.
Por lo tanto, una radio AM comercial que opera por debajo de 1,5 MHz puede salirse con la suya con una pequeña antena seguida de un simple diodo detector sin preamplificador porque su SNR depende solo del ruido recibido . Esto es muy diferente para un receptor de satélite que opera en un entorno de ruido interno aditivo esencialmente puro, por lo que cuanto mayor sea la antena, mejor será la recepción que se obtiene.
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