En la línea 10 de la Tabla 5.2 del DESCANSO IV - Voyager Telecommunications se muestra un valor de densidad espectral de ruido del receptor uplink de -166.7 dBm/Hz, que es 196.7 dBW/Hz que es 2.1E-20 Watts/Hz = . Con = 1.381E-23 J/K que es una temperatura de alrededor de 1500 K (¡que parece muy caliente!) y que concuerda con la temperatura de funcionamiento indicada de 1545K que, de nuevo, ¡parece muy caliente!
En la Tabla 5.3 para el receptor de enlace descendente en DSN, la temperatura de ruido es de 21 K y eso es consistente con un enfriamiento de alrededor de 13 K. Pero no puedo entender esta cifra de 1500K para la Voyager, parece poco física a menos que la tecnología sea tan antigua que la fuente del ruido sea el propio transistor frontal de la era de 1970.
¿Eran realmente tan ruidosos en ese entonces?
La antena de la Voyager apunta al sol. El transmisor en la tierra debe ser lo suficientemente potente como para destacar contra el sol, al menos dentro del (muy limitado) ancho de banda del receptor. Todas las demás fuentes de ruido son insignificantes y, por lo tanto, no figuran en el presupuesto del enlace.
La densidad espectral de potencia del ruido que ve la Voyager depende de la densidad espectral de potencia del sol en la banda S, la ganancia de la antena y la distancia al sol. La densidad espectral de potencia de ruido a menudo se divide por la constante de Boltzmann para dar números más convenientes. Esta temperatura de ruido no es una temperatura real y no debería leer demasiado. 1545K es solo una representación alternativa de -166.7dBm/Hz, que nuevamente es una representación alternativa de 0.0000000000000000000213W/Hz.
En el enlace descendente, las antenas en la tierra apuntan lejos del sol. La radiación cósmica de fondo contribuye a la figura de ruido general, pero en esta dirección es solo de 2,7K. No existe una única fuente dominante de ruido, de ahí la avería.
Esa temperatura (~ 1550 K) se parece sospechosamente a la temperatura máxima del grano de polvo zodiacal antes de la sublimación. Por lo tanto, es probable que la Voyager vea el fondo de cuerpo negro térmico dominante :
Habiendo escuchado el excelente video Apollo de CuriousMarc y leído el documento del Capítulo 3 de DESCANSO , no hay evidencia de que la Voyager tenga amplificación antes del mezclador. En ese momento, a esas frecuencias, la amplificación probablemente habría implicado otro tubo de ondas viajeras.
Citando de "The factibility of a direct relay of Apollo spacecraft via a communication satellite" de PE Schmid : "[La cifra de ruido] F es del orden de 10 db en la entrada de RF de los receptores actuales de las naves espaciales. La mayor parte del ruido generado en un receptor superheterodino convencional que carece de preamplificación de señal se debe a la etapa del mezclador. A una frecuencia de 2 GHz, los mezcladores de naves espaciales actuales consisten en diodos semiconductores en una configuración balanceada o de un solo extremo. Por razones de confiabilidad y estabilidad, la mayoría Los mezcladores de microondas emplean diodos de silicio. Con un diseño cuidadoso, se puede anticipar una ligera reducción de ruido en esta área. Por ejemplo, la figura de ruido típica indicada para el mezclador balanceado de 1,7 GHz a 2,4 GHz de SAGE Laboratories (Sage Model 225233) es de 7,0 db".
7,0 dB aumentaría una temperatura de ruido de 300 K en un factor de cinco a 1500 K.
steve linton
UH oh
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roger madera