¿Es relevante la temperatura de ruido de la antena si la temperatura del sistema físico es más alta?

Suponga una antena sin pérdidas conectada a un cable con pérdidas a una temperatura física de 300K. Si esta antena apunta al espacio, la temperatura de ruido de la antena dependerá de la temperatura de brillo de los objetos en su haz (en este caso, la radiación cósmica de fondo ignora la radiación atmosférica). Prácticamente, la temperatura de ruido de una antena Yagi apuntada al espacio es de unos 63-68K. Sin embargo, dado que la temperatura física del cable de conexión es mucho mayor, ¿es relevante esta baja temperatura de la antena para un sistema receptor?

Por lo que entiendo, el ruido de salida de un dispositivo pasivo (cable con pérdida) se calcula de la siguiente manera. Asumiendo que T i norte es la temperatura de ruido de entrada y A es la atenuación del dispositivo (cable con pérdidas en este caso), y T mi = ( A − 1 ) T pag es la temperatura equivalente del dispositivo a la temperatura física T pag .

T o tu t = T i norte + T mi A = T i norte A + ( A − 1 ) T pag A = T i norte − T pag A + T pag
Conversión a densidades espectrales de potencia de ruido
norte o tu t = norte i norte − norte pag A + norte pag
Esto tiene sentido si norte i norte ≥ norte pag . El exceso de ruido por encima del piso de ruido térmico es atenuado por la atenuación del dispositivo pasivo, y el ruido de salida tiene que ser al menos el ruido térmico a la temperatura física del sistema.

Mi pregunta principal es si esta ecuación se cumple si norte i norte < norte pag , como en el caso de la antena conectada a un cable con pérdida, donde el ruido captado por la antena es menor que el piso de ruido térmico a la temperatura física del sistema.

Sistema de diagrama

Suponga que todas las impedancias coinciden en el diagrama.

Realmente me gustaría responder a esto, pero ¿podría agregar un diagrama de circuito anotado? Siempre dudo un poco en responder preguntas de circuitos antes de ver un diagrama porque quiero asegurarme de que todos sabemos exactamente de qué estamos hablando.
@DanielSank Agregó un diagrama

Respuestas (1)

Sí, es completamente posible que el ruido de fondo térmico del receptor enmascare la señal que está tratando de leer.

Esto podría ser equivalente a lo que dijiste, pero puedes reemplazar mentalmente el entorno de antena + con una resistencia fría cuya:

  • resistencia es la resistencia a la radiación de la antena
  • la temperatura es la temperatura de brillo de la radiación del entorno

(en la banda de frecuencia y dirección pertinentes)

El ruido de esta "resistencia" es lo que está tratando de medir. Luego, también tiene una segunda resistencia (o conjunto de resistencias) que representa la resistencia óhmica real de la antena y los cables. Puede dibujar un diagrama de circuito simple con estas dos resistencias (y cualquier otro componente relevante) y usar las leyes de Kirchhoff como de costumbre para calcular los efectos de los voltajes de ruido térmico de cada resistencia y así averiguar cómo contribuye cada uno a la señal medida total. .

Si el ruido térmico está inundando el ruido de radiación, entonces sí, eso hace que sea más difícil hacer una medición precisa, y es mejor que enfríes tu receptor o reduzcas la resistencia óhmica de los componentes en serie con la antena (entre otras cosas, aumentas la resistencia de la antena). eficiencia de radiación, es decir, aumentar la relación entre la resistencia a la radiación y la resistencia óhmica).

¿Es relevante la temperatura de ruido de la antena si la temperatura del sistema físico es más alta?
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