كما ذكرنا، فإن ضوضاء خرج جهاز الاستقبال هي مجموع الضوضاء المضخمة لمصدر الإشارة وضوضاء جهاز الاستقبال نفسه، أي.

وبأخذ هذا بعين الاعتبار نحصل على:

.

من التعبير يتبع ذلك دائما
. فقط لجهاز الاستقبال المثالي عندما
ثم
.

سلوك
يمكن اعتبارها بشكل تقليدي بمثابة ضوضاء جهاز الاستقبال، أو إعادة حسابها لمدخل جهاز الاستقبال أو تخفيضها إلى دخل جهاز الاستقبال. دعنا نشير إلى:

,

.

وبالتالي فإن انخفاض الضوضاء هو:

قدرة الضوضاء المقدرة التي تصل إلى مدخل جهاز الاستقبال من مقاومة الخرج لمصدر الإشارة عند درجة حرارة ، متساوي

,

أين هي القيمة
تحددها الصيغة
.

وتسمى هذه الكمية بضوضاء الإدخال القياسية. ثم سيتم التعبير عن انخفاض الضوضاء على النحو التالي

درجة حرارة الضوضاء المتلقي

دعونا ندخل الترميز في الصيغة الأخيرة:

.

تسمى هذه القيمة درجة حرارة الضوضاء لجهاز الاستقبال. مع أخذ هذا في الاعتبار، نحصل على

.

دعونا نحدد المعنى المادي لدرجة حرارة الضوضاء. دعونا نعبر من الصيغة الأخيرة عن الضوضاء عند خرج جهاز الاستقبال الحقيقي على النحو التالي:

الآن دعنا نعبر عن الضوضاء عند إخراج جهاز الاستقبال المثالي:

وبمقارنة كلا التعبيرين، يمكننا إعطاء المعنى المادي التالي لمفهوم "درجة حرارة ضوضاء المستقبل". درجة حرارة الضوضاء لجهاز الاستقبال هي درجة الحرارة التي يجب من خلالها زيادة درجة حرارة مقاومة الخرج لمصدر الإشارة
بحيث تكون الضوضاء عند خرج جهاز الاستقبال المثالي مساوية للضوضاء عند خرج جهاز الاستقبال الحقيقي.

لنعبر عن عامل الضوضاء بدلالة درجة حرارة الضوضاء، وللقيام بذلك، نقسم التعبير (2.2) على (2.3)، نحصل على:

.

مقاس
تسمى درجة حرارة الضوضاء النسبية للمستقبل. وبأخذ هذه الملاحظة بعين الاعتبار، نحصل في النهاية على

.

2.3 شكل الضوضاء للرباعيات المتصلة بالسلسلة

لتحليل تأثير الضوضاء الصادرة عن مراحل جهاز الاستقبال الفردية على رقم الضوضاء الناتج، من المناسب تخيل جهاز الاستقبال كاتصال متسلسل لشبكات ذات أربع أطراف (الشكل 2.2)، أي.

الشكل 2.2

لنفترض أن جهاز الاستقبال يتكون من ثلاث مراحل، لكل منها معامل الإرسال الخاص بها
وعامل الضوضاء الخاص بك
. دعونا نستخدم التعبير (2.1)

.

نكتب لضوضاء الخرج لجهاز الاستقبال ثلاثي المراحل

وبالمثل، بالنسبة لجهاز الاستقبال المثالي لدينا:

استبدال البسط والمقام في التعبير لـ
ونظرا لذلك

; ,

وبالمثل، يمكنك الحصول على تعبيرات لأي عدد من الشلالات. الاستنتاجات:

1) يتم تحديد رقم ضوضاء المستقبل بشكل أساسي من خلال ضوضاء مراحله الأولى.

2) يجب أن يكون مكبر الصوت ذو الضوضاء الجوهرية المنخفضة والكسب العالي موجودًا عند مدخل جهاز الاستقبال.

3) كلما زاد كسب المرحلة الأولى، قل تأثير المراحل اللاحقة على عامل الضوضاء الناتج للمستقبل.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن إثبات ذلك رياضيًا بالنسبة للرباعي السلبي، الذي فيه
، رقم الضوضاء هو

.

2.4 حساسية RPU وعلاقتها بعامل الضوضاء

هناك حد أقصى (أو عتبة) وحساسية حقيقية لـ RP R U.

الحد من الحساسية هو الحد الأدنى للإشارة عند دخل جهاز الاستقبال حيث تكون النسبة عند إخراج جهاز الاستقبال
يساوي واحدا.

الحساسية الحقيقية (أو الحساسية المحدودة بالضوضاء) هي الحد الأدنى للإشارة عند دخل جهاز الاستقبال، حيث يوفر خرج جهاز الاستقبال مستوى معينًا من الإشارة المفيدة، بنسبة معينة
.

الحساسية القصوى تساوي مجموع الضوضاء المنخفضة للمستقبل والضوضاء التي تصل إلى المدخلات من الهوائي، أي.

,

أين - درجة حرارة الضوضاءهوائيات.

- درجة حرارة الضوضاء النسبية للهوائي.

ومع ذلك، من أجل التشغيل العادي للجهاز الطرفي، من الضروري ذلك
سيكون كثيرا أكثر من واحد. لذلك، يتم تحديد الحساسية الحقيقية من خلال التعبير

,
,

أين - معامل التميز.

لتقدير حساسية جهاز الاستقبال نفسه (بدون هوائي)، يتم استخدام الصيغة:
، أي.

;
.

وفي جميع الأحوال أكثر
، الاكثر وأقل (أسوأ) حساسية المتلقي.

درجة حرارة ضوضاء الهوائي

درجة حرارة ضوضاء الهوائي- خصائص قوة الضوضاء لهوائي الاستقبال. لا علاقة لدرجة حرارة الضوضاء بدرجة الحرارة المادية للهوائي. يتم الحصول عليها من خلال صيغة نيكويست، وهي تساوي درجة حرارة المقاوم، والتي سيكون لها نفس قوة الضوضاء الحرارية في نطاق تردد معين:

أين

قوة الضوضاء، - درجة حرارة الضوضاء، - نطاق التردد، - ثابت بولتزمان.

مصدر الضوضاء ليس الهوائي نفسه، بل الأجسام المزعجة على الأرض وفي الفضاء. يعتمد المكون الفضائي للضوضاء على قطر الهوائي: من قطر أكبروالكسب، كلما كان الفص الرئيسي لمخطط الإشعاع أضيق، على التوالي، كلما قلت الضوضاء الكونية الدخيلة التي يضخمها الهوائي مع الإشارة المفيدة. يعتمد المكون الأرضي لدرجة حرارة ضوضاء الهوائي على زاوية الارتفاع - فكلما بدا الهوائي منخفضًا، زاد التداخل الصناعي والضوضاء التي يستقبلها من مصادر موجودة على سطح الأرض. ولذلك، فإن درجة حرارة الضوضاء ليست كذلك ثابتووظيفة زاوية الارتفاع. وكقاعدة عامة، تتم الإشارة إليه في المواصفات الخاصة بواحدة أو أكثر من قيم زاوية الارتفاع. درجة حرارة الضوضاء النموذجية هوائي مكافئبقطر 90 سم في نطاق Ku لزاوية ارتفاع 30 درجة - 25-30 ك.

درجة حرارة ضوضاء الهوائي في علم الفلك الراديوي

يُستخدم مفهوم درجة حرارة ضوضاء الهوائي، إلى جانب مفهوم درجة حرارة الهوائي، على نطاق واسع في علم الفلك الراديوي. تتميز درجة حرارة الهوائي القوة الكاملةالإشعاع الذي يستقبله الهوائي، أي قوة الضوضاء وقوة الأجسام محل الدراسة، بينما درجة حرارة الضوضاء هي فقط قوة الضوضاء (عوامل التداخل). إذا لم يقع أي مصدر راديوي ضمن مخطط الإشعاع، فإن درجة حرارة الهوائي تكون مساوية لدرجة حرارة الضوضاء. هكذا إشارة مفيدةيعتمد على الفرق بين درجات حرارة الهوائي والضوضاء.

عادة، تتكون درجة حرارة الضوضاء من جزأين: ثابت وعشوائي. يمكن تعويض المكون الثابت، لكن المكون العشوائي يفرض قيودًا أساسية على حساسية التلسكوبات الراديوية. لذلك، لزيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء عند تصميم التلسكوبات الراديوية، يتم إيلاء الاهتمام الرئيسي لتقليل المكون العشوائي. ولهذا الغرض، يتم استخدام مكبرات الصوت منخفضة الضوضاء، وتبريد أجهزة الاستقبال بالنيتروجين السائل أو الهيليوم، وما إلى ذلك.

أنظر أيضا

روابط

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

• شوموف، ألكسندر فيتاليفيتش
• شوموفكا (منطقة شومياتسكي، القرية)

تعرف على "درجة حرارة ضوضاء الهوائي" في القواميس الأخرى:

درجة حرارة الضوضاء- كمية فعالة تعمل كمقياس لقدرة الضوضاء في أجهزة استقبال الراديو. Sh. Tsh تساوي درجة حرارة المقاومة المتطابقة (مكافئ الهوائي) حيث تكون قوة ضوضاءها الحرارية مساوية لقوة ضوضاء المعطى ... ...

درجة حرارة الضوضاء المكافئة لوصلة القمر الصناعي Recom- درجة حرارة الضوضاء الناتجة هوائي الاستقبالالمحطة الأرضية المقابلة لقدرة ضوضاء التردد الراديوي التي تنتج إجمالي الضوضاء الملحوظة عند خرج وصلة القمر الصناعي، باستثناء الضوضاء الناتجة عن التداخل من خطوط الأقمار الصناعية,… … دليل المترجم الفني

درجة حرارة الضوضاء المكافئة للوصلة الفضائية- 1. درجة حرارة الضوضاء عند مخرج هوائي الاستقبال للمحطة الأرضية، المقابلة لقوة ضوضاء التردد الراديوي التي تشكل إجمالي الضوضاء الملحوظة عند مخرج وصلة القمر الصناعي، باستثناء الضوضاء الناتجة عن التداخل من وصلات القمر الصناعي، . .. ... قاموس الاتصالات

درجة حرارة الهوائي- الكمية التي تميز القوة الاشعاع الكهرومغناطيسياستقبلها الهوائي. كثيرا ما تستخدم في علم الفلك الراديوي. لا علاقة لدرجة حرارة الهوائي بدرجة الحرارة الفيزيائية للهوائي. تمامًا مثل درجة حرارة الضوضاء،... ويكيبيديا

درجة حرارة السطوع- الكمية الضوئية التي تميز شدة الإشعاع. كثيرا ما تستخدم في علم الفلك الراديوي. المحتويات 1 في نطاق التردد 2 في نطاق الطول الموجي ... ويكيبيديا

هوائي الراديو- هوائي التلسكوب الراديوي RT 7.5 MSTU. بومان. الاتحاد الروسي، منطقة موسكو، منطقة دميتروفسكي. قطر المرآة 7.5 متر، نطاق الطول الموجي للتشغيل: 1-4 ملم الهوائي هو جهاز لبث واستقبال موجات الراديو (نوع من الموجات الكهرومغناطيسية... ... ويكيبيديا

يدور في مدار- دائرة المدار (من المسار المداري اللاتيني، المسار)، مجال العمل، التوزيع؛ انظر أيضًا المدار (ميد.)، مدارات الأجرام السماوية، مدارات الأجسام الفضائية الاصطناعية. II المدار (الطب) مقبس العين، تجويف عظم الجمجمة، حيث... ... الموسوعة السوفيتية الكبرى

GOST 24375-80: الاتصالات اللاسلكية. المصطلحات والتعاريف- المصطلحات GOST 24375 80: الاتصالات الراديوية. المصطلحات والتعاريف المستند الأصلي: 304. عدم الاستقرار المطلق لتردد جهاز الإرسال اللاسلكي. تعريفات المصطلح من وثائق مختلفة: عدم الاستقرار التام... ...

تلسكوب راديو- جهاز لاستقبال وقياس البث الراديوي من الفضاء. كائنات تتراوح أطوالها الموجية من الديكامتر إلى المليمتر (ضمن "نافذة الشفافية" للغلاف الجوي للأرض بالنسبة لموجات الراديو). يتم إجراء القياسات ذات الأطوال الموجية الأطول من الفضاء. ر.…… الموسوعة الفيزيائية

GOST R 50788-95: تجهيزات الاستقبال المباشر لبرامج البث التلفزيوني عبر الأقمار الصناعية. تصنيف. المؤشرات الرئيسية. متطلبات تقنية. طرق القياس- المصطلحات GOST R 50788 95: تركيبات الاستقبال المباشر لبرامج الأقمار الصناعية البث التلفزيوني. تصنيف. المؤشرات الرئيسية. متطلبات تقنية. طرق القياس الوثيقة الأصلية: 3.1.4 جهاز هوائي للاستقبال... ... كتاب مرجعي للقاموس لمصطلحات التوثيق المعياري والتقني

الصفحة 3

تم نشر العديد من التقارير حول تطوير مكبرات الصوت البارامترية المبردة في الأدبيات. وعلى وجه الخصوص، تعرض الأبحاث نتائج دراسة تأثير تبريد الدايود على درجة حرارة الضوضاء الفعالة للمكبر. في التين. يوضح الشكل 11.4 الاعتماد الذي تم الحصول عليه تجريبيًا لدرجة حرارة ضوضاء مكبر الصوت على درجة حرارة الثنائيات المصنوعة من الجرمانيوم والسيليكون وزرنيخيد الغاليوم.

بالإضافة إلى ذلك، هناك العديد من الحالات التي تتجاوز فيها الضوضاء الفعلية بشكل كبير الضوضاء المحسوبة باستخدام هذه الصيغ. ومن أجل تجنب التناقضات بين التجربة والحساب، تم تقديم مفاهيم درجة حرارة الضوضاء الفعالة أو المقاومة الفعالة (الموصلية) بدلاً من القيم الحقيقية المقابلة. مثل هذه الأفكار غير ناجحة وحتى ضارة، لأنه على الرغم من أنها تجعل من الممكن تقليل الخبرة عدديا مع الحساب، إلا أنها لا تتوافق مع جوهر الأمر، وبالتالي لا تشير إلى الطرق الصحيحةالتحكم في الضوضاء

تستخدم المعادلة (5.26) مفهوم شكل الضوضاء لوصف خصائص الضوضاء للمكبر. المعادلة (5.28) هي خاصية بديلة (ومكافئة) تسمى درجة حرارة الضوضاء الفعالة. تذكر أن عامل الضوضاء هو قياس بالنسبة للمعيار. درجة حرارة الضوضاء ليس لها مثل هذا القيد.

ويتم هذا الفصل ببساطة باستخدام جهاز دائري، كما هو موضح في الشكل. 17.23، أ. وهذا يحقق أيضًا ميزة ضجيج الحمل لجهاز الاستقبال درجة حرارة الغرفةلا تمر مباشرة إلى الميزر. بالإضافة إلى درجة حرارة الضوضاء الخاصة بجهاز الميزر TNM، تتضمن درجة حرارة الضوضاء الفعالة المصطلحات التالية: TNR / gp، والتي تأخذ في الاعتبار ضوضاء جهاز الاستقبال؛ TLA، الذي يأخذ في الاعتبار ضوضاء الحمل المتطابقة المنعكسة من الهوائي؛ TLM، الناجم عن مرور الضوضاء بين الذراعين 2 و4 من جهاز الدوران؛ TRM بسبب مرور دبابيس الاستقبال بين الأذرع 3 و2 من aT0، والتي يتم تحديدها بواسطة خسائر التبدد في وحدة التغذية بين الهوائي وجهاز الميزر.

يمكن النظر في الاختلافات بين شبكات مكبر الصوت وشبكات فقدان الخط في سياق آليات الخسارة والضوضاء الموصوفة سابقًا. ومع ذلك، حتى في هذه الحالة، سيتم التعبير عن التدهور من خلال زيادة في رقم الضوضاء أو درجة حرارة الضوضاء الفعالة.

على سبيل المثال، تؤدي نظرية بيتريتز إلى قانون من الشكل v - 1 مع انحرافات تبلغ 3 56 في نطاق ترددي يبلغ خمسة عقود تقريبًا. تم إجراء بعض قياسات الضوضاء الوميضة؛ وجد نيكول أن هذا الضجيج عند التردد 45 ميجاهرتز يمكن أن يكون أكبر من ضجيج اللقطة ويمكن أن يكون مهمًا عند ترددات تصل إلى 1 جيجاهرتز. هؤلاء مصادر إضافيةيجب أن تؤخذ الضوضاء في الاعتبار عند تحليل خصائص الثنائيات ذات التلامس النقطي، وإحالة هذا الضوضاء إلى درجة حرارة الضوضاء الفعالة.

غالبًا ما تستخدم مكبرات الصوت البارامترية في معدات TRRL. هي الأجهزة التي تستخدم عنصرا متفاعلا متغيرا وهو الدايود البارامتري الذي له خواص السعة غير الخطية ويغير سعتها مفاعلةبسبب مصادر خارجيةطاقة. نظرًا لأن العناصر التفاعلية البحتة لا تحتوي على ضوضاء خاصة بها، فإن PUs توفر ذلك مستويات منخفضةالضوضاء، مما يجعل من الممكن تقليل درجة حرارة الضوضاء الفعالة لجهاز الاستقبال إلى القيمة المطلوبة وهي 100 - 150 كلفن. وفيها، يتم استخدام سعة الوصلة p-th للصمام الثنائي لتجميع الطاقة، ويتم تغيير هذه السعة بسبب إلى العرض من مولد المضخة (GN) AC الجهدوالتي يكون ترددها أعلى من تردد الإشارة المضخمة.

بالنسبة لمستقبلات الموجات المليمترية ودون المليمترية المبردة بالتبريد، يمكن أن يؤدي تقريب رايلي-جينز إلى حدوث خطأ كبير. لتحديد درجة حرارة الضوضاء الفعالة مصدر الحرارةوفي حالة ضرورة أخذ التأثيرات الكمومية بعين الاعتبار، يتم استخدام صيغتين.

بأخذ درجة حرارة الغاز الفعالة تساوي 500 كلفن، بالنسبة للخط الموسع Ne n Doppler (9.9) نحصل على أن عرض نطاق المضخم يساوي 315 MHz، وباستخدام الصيغة (9.20) نجد المجموع انتاج الطاقةالضوضاء لكل وضع 12 3 10 - 9 واط. وتعطي الصيغة (9.6) أن درجة حرارة الضوضاء الفعالة في هذه الحالة تساوي 8550 كلفن، في حين أن القيمة المثالية لهذه القيمة هي 6120 كلفن.

نطاق درجة الحرارة ل الأنظمة التجاريةعادة ما تقع بين 30 و 150 كلفن. عيب استخدام عوامل الضوضاء لمثل هذه الشبكات منخفضة الضوضاء هو أن جميع القيم الناتجة قريبة من الوحدة (0 5 - 1 5 ديسيبل)، مما يخلق بعض الصعوبات عند مقارنة الأجهزة. بالنسبة لتطبيقات الاتصالات الفضائية، فإن درجة الحرارة المرجعية البالغة 290 كلفن ليست مناسبة للتطبيقات الأرضية. تتم مقارنة درجة حرارة ضوضاء الإدخال الفعالة بدرجة حرارة الضوضاء الفعالة للمصدر. بشكل عام، يتم وصف التطبيقات التي تتضمن أجهزة منخفضة الضوضاء بشكل أفضل من حيث درجة الحرارة الفعالة بدلاً من عامل الضوضاء.

لتنفيذ الإصدار أحادي الذراع من مكبر الصوت، يتم استخدام جهاز دائري. تستخدم مكبرات الصوت من هذا النوع الثنائيات ذات التحولات الحادة والسلسة والملامسة للنقطة. قوى الإخراج هي 5 - 500 م، وفوق هذه القيم يحدث التشبع؛ ضمن نطاق الطاقة هذا، يزداد منتج عرض النطاق الترددي. عادة لا تتجاوز درجة حرارة الضوضاء الفعالة 300 كلفن؛ ضمن حدود معينة، يمكن تقليل درجة حرارة الضوضاء باستخدام طاقة مضخة أعلى.

في التين. يوضح الشكل 4.11 رسمًا بيانيًا يسمح لك بمقارنة خصائص الضوضاء أنواع مختلفةمكبرات الصوت. يستنتج من الرسم البياني أن درجة حرارة الضوضاء للخلاطات البلورية تزداد بسرعة كبيرة مع زيادة التردد وعند / 300 ميجاهرتز تتجاوز 1000 كلفن. تتميز دوائر مكبر الصوت عالية التردد القائمة على الصمام الثلاثي بدرجة حرارة ضوضاء أقل. ومع ذلك، مع زيادة تردد الاهتزازات المتضخمة، فإنه يزيد أيضًا بسرعة كبيرة. تظل درجة حرارة الضوضاء الفعالة لمضخمات الصمام الثنائي النفقي ثابتة فعليًا (Te 800 K) حتى /6000 ميجا هرتز. تتمتع المضخمات البارامترية (PA) بدرجة حرارة ضوضاء قريبة من 100 كلفن. ويوضح الشكل درجة حرارة الضوضاء لبعض مصادر الضوضاء للمقارنة.

وبما أن الضوضاء ذات نطاق عريض أكثر من جهاز الاستقبال، فسوف نفترض أيضًا أنه عند مدخل جهاز الاستقبال المثالي يوجد جهد ضوضاء مثالي بواسطة الضوضاء البيضاء. ومن ثم فإن الخاصية الوحيدة التي ستكون مطلوبة في الفصول اللاحقة هي الكثافة الطيفية لهذه الضوضاء المكافئة، المحولة إلى دخل المستقبِل. للعثور على هذه الخاصية، فكر في أسباب الضوضاء والخصائص الكمية للضوضاء. بداية، نلاحظ أنه حتى لو كان جهاز الاستقبال نفسه خاليًا تمامًا من الضوضاء، فسيكون هناك جهد ضوضاء عند دخل جهاز الاستقبال. وسنشير أدناه إلى أسباب حدوث ضوضاء الإدخال هذه. نظرًا لأن جهاز الاستقبال نفسه غير كامل ويخلق ضوضاء إضافية، فسيتم تحديد جهد الضوضاء عند خرج جهاز الاستقبال من خلال كل من ضوضاء الإدخال والضوضاء الخاصة به. إذا لم يكن جهاز الاستقبال يحتوي على مكبرات صوت عالية التردد منخفضة الضوضاء، فسيتم تحديد جهد الضوضاء عند الخرج من خلال الضوضاء الخاصة به.

لتحديد مدى اختلاف جهاز الاستقبال الحقيقي عن جهاز الاستقبال المثالي الخالي من الضوضاء، يتم عادةً تقديم مفهوم رقم الضوضاء لجهاز الاستقبال.

رقم الضوضاء لبعض الشبكات الخطية ذات المنفذين هو رقم يوضح عدد المرات التي تكون فيها نسبة الإشارة إلى الضوضاء من حيث الطاقة عند

مدخلاته أكبر من نسبة الإشارة إلى الضوضاء المقابلة عند الإخراج،

أين هي نسبة قوة الإشارة إلى قدرة الضوضاء عند الإدخال في نطاق المرور للشبكة ذات الأربعة منافذ؛ نسبة قوة الإشارة إلى قوة الضوضاء عند الإخراج.

من العلاقة (2.2.1) يتضح أنه بالنسبة لشبكة مثالية ذات أربعة منافذ خالية من الضوضاء، فإن رقم الضوضاء يساوي واحد، ولأي حقيقي

دعونا نتخيل جهاز الاستقبال في شكل شبكات ذات أربع أطراف متصلة بالسلسلة، والتي لها أرقام ضوضاء مقابلة: إذا كانت أحمال الشبكات ذات الأربع أطراف متطابقة، فمن السهل الحصول على رقم الضوضاء لجهاز الاستقبال العلاقة التالية :

أين هي مكاسب الطاقة للشبكات ذات الأربع محطات.

يتضح من التعبير الناتج أنه إذا كان لدى جهاز الاستقبال مضخم صوت عالي التردد مع كسب مرتفع، فسيتم تحديد رقم الضوضاء الخاص به بشكل أساسي من خلال الضوضاء الجوهرية لمكبر الصوت هذا ودوائر الإدخال.

ومع ذلك، فإن أجهزة الاستقبال ذات النطاق السنتيمتري لا تحتوي غالبًا على مكبرات صوت بترددات عالية. في مثل هذه المستقبلات، سيكون العنصر الأول شديد الضوضاء هو الخلاط، والثاني سيكون مكبر الصوت ذو التردد المتوسط. يتكون ضجيج الخلاط من الضوضاء الجوهرية للكاشف البلوري وضوضاء المذبذب المحلي. عادة، تتميز خصائص الضوضاء للخلاط عادة بدرجة حرارة الضوضاء النسبية

درجة حرارة الضوضاء للخلاط فعالة. درجة الحرارة المطلقةعناصر جهاز الاستقبال معامل نقل الطاقة وشكل الضوضاء للخلاط.

ثم سيتم كتابة رقم الضوضاء لجهاز الاستقبال في النموذج

هنا هو رقم الضوضاء لمكبر الصوت.

وبالتالي، يتم تحديد رقم ضوضاء جهاز الاستقبال بشكل أساسي من خلال ضوضاء مضخم التردد المتوسط ​​وضوضاء الخلاط. هناك العديد من الأسباب لحدوث ضوضاء IF. يمكنك الإشارة، على سبيل المثال، إلى مصادر الضوضاء مثل الضوضاء الحرارية للمقاومات، والضوضاء الناشئة عن تأثير اللقطة أنابيب مفرغة، وإلخ.

على النحو التالي من الصيغة (2.2.2)، يتم تحديد عامل الضوضاء لمكبر التردد المتوسط ​​بأكمله بشكل أساسي من خلال أرقام الضوضاء في مراحله الأولى. ولذلك، عند تصميم أجهزة الاستقبال، يتم إيلاء اهتمام خاص لخصائص الضوضاء دائرة الإدخالوالشلالات الأولى من مكبر الصوت. وبدون الخوض في هذه المسائل بالتفصيل، نشير إلى أن رقم الضوضاء لمستقبلات الموجات السنتيمترية، التي لا تحتوي على تضخيم عند الترددات العالية، عادة ما يكون في حدود 10-16 ديسيبل

إذا كان جهاز الاستقبال يحتوي على مكبر صوت عالي التردد، وهو مصباح موجة متنقل، فإن رقم الضوضاء لهذا المستقبل يكون في حدود 3 ديسيبل.

من خلال معرفة رقم الضوضاء، يمكنك بسهولة حساب قوة الضوضاء عند إخراج مكبر الصوت. من النموذج الذي نحصل عليه

أين هو كسب الطاقة من مسار جهاز الاستقبال إلى الكاشف الثاني.

يمكن حساب قدرة الضوضاء عند الإدخال في نطاق تمرير مكبر الصوت باستخدام الصيغة المعروفة

حيث يتم التعبير عن درجة حرارة ضوضاء المدخل المكافئة بالوحدات المطلقة؛ عرض النطاق الترددي الفعال للمكبر. ك هو ثابت بولتزمان.

عندها ستكون قوة الضوضاء عند خرج مكبر الصوت مساوية لـ

أين هي درجة حرارة الضوضاء الفعالة لجهاز الاستقبال.

تجدر الإشارة إلى أن رقم الضوضاء المدرج في هذه الصيغ هو رقم الضوضاء المقاس عند درجة حرارة الضوضاء الفعالة عند الإدخال، والذي قد يختلف عن درجة الحرارة القياسيةومن ثم يمكن استخدام العلاقة التالية بين رقم الضوضاء المقاس عند درجة الحرارة ورقم الضوضاء القياسي المقاس عند درجة الحرارة

تحد ضوضاء جهاز الاستقبال من الحساسية الحقيقية لجهاز الاستقبال، وبالتالي الحد الأقصى لنطاق التشغيل لمحطة الرادار. بالإضافة إلى ذلك، وبسبب وجود الضوضاء، تحدث أخطاء تقلب إضافية في قياس إحداثيات الهدف. ونتيجة لهذا المهمة الأكثر أهميةيهدف تصميم أجهزة الاستقبال الرادارية إلى تقليل مستويات الضوضاء.

خلف مؤخراعلى هذا المسار، تم تحقيق تقدم كبير بشكل رئيسي من خلال استخدام المضخمات البارامترية والجزيئية. تبين أن الضوضاء الخاصة بهم قابلة للمقارنة أو أقل من مستوى ضوضاء الإدخال.

في هذه الحالة، سنسمي ضوضاء الإدخال الضوضاء التي تنشأ قبل أول مضخم منخفض الضوضاء. وبناء على أسباب حدوثها يمكن تقسيمها إلى مجموعتين. تشمل المجموعة الأولى الضوضاء الناشئة عن إشعاع الخلفية السماوية (الضوضاء الكونية)، والإشعاع الثانوي من الوسط الممتص (الضوضاء الجوية)، والإشعاع الحراري من الأرض الذي تدركه الفصوص الجانبية لمخطط إشعاع الهوائي. المجموعة الثانية تضم الأصوات التي

تنشأ في الهوائي وعناصر مسار الاستقبال الذي يسبق مكبر الصوت. وتشمل هذه الضوضاء الناشئة في الخلف. مع الأخذ في الاعتبار التوصيلية المحدودة لسطح الهوائي المعدني، والخسائر في مسار الدليل الموجي من الهوائي إلى مكبر الصوت منخفض الضوضاء، والخسائر المباشرة في مفتاح الهوائي، وما إلى ذلك.

إذا تمكنا من التأثير على مكونات ضوضاء الهوائي بسبب تسخين الأرض من خلال تقليل مستوى الفصوص الجانبية من خلال تحسين تصميم الهوائي، فالمزيد مشكلة معقدةهو انخفاض في مستوى إشعاع الضوضاء الصادر عن السماء الذي تستقبله المحطة من اتجاه الفص الرئيسي لمخطط إشعاع الهوائي. وتتكون هذه الضوضاء من مكونات ناتجة عن التشتت والامتصاص في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى ضوضاء الإشعاعات القادمة من الفضاء الواقع خارج طبقة الأيونوسفير (الضوضاء الكونية). على الرغم من أن مسألة الاعتماد على مستوى الضوضاء تردد التشغيلولم تتم دراسة المحطة بشكل كاف بعد، إلا أن هناك معلومات تجعل من الممكن الحكم على أن مستوى الضوضاء الكونية يتناسب عكسيا مع التردد. البقاء على اتصال معنا. 2.1، مأخوذ من الشكل يوضح درجة حرارة الضوضاء الفعالة للهوائيات المثالية كدالة للتردد. للمزيد من ترددات عالية(تبدأ الضوضاء فوق الغلاف الجوي في إحداث تأثير قوي، والذي يزداد مع زيادة تردد تشغيل المحطة. ومن هنا، على وجه الخصوص، يتضح أن هناك نطاقًا مثاليًا معينًا من ترددات التشغيل تكون عنده درجة حرارة ضوضاء الهوائي في حدها الأدنى وبالإضافة إلى ذلك، يتيح الرسم البياني الموضح تقدير قيمة درجة حرارة ضوضاء الهوائي

يمكن بسهولة تقييم ضوضاء عناصر مسار الاستقبال حتى مكبر الصوت منخفض الضوضاء. إذا كان هناك مصدر معين له درجة حرارة ضوضاء مكافئة ونحتاج إلى حساب درجة حرارة الضوضاء الفعالة عند خرج رباعي سلبي مع معامل نقل الطاقة، فيمكننا استخدام الصيغة التالية:

أين هي درجة الحرارة المطلقة للرباعي السلبي.

ويمكن بسهولة تقييم وهج العناصر الإضافية ذات الأربعة أقطاب تطبيق متسقتعبيرات من هذا النوع.

وفي حالة استخدام المضخمات البارامترية أو الجزيئية، المزيد خاصية مريحةخصائص الضوضاء للمستقبل هي درجة حرارة الضوضاء الفعالة

أرز. 2.1. درجات حرارة الضوضاء الفعالة للهوائيات المثالية والمكبرات الجزيئية والبارامترية: 1- هوائي مثالي موجه أفقياً نحو مركز المجرة؛ 2 - هوائي مثالي موجه عموديا إلى القطب المجري؛ 5 - مكبر للصوت الجزيئي. 4 - مكبرات الصوت البارامترية.

سيكون مجموع درجة حرارة الضوضاء عند الإدخال ودرجة حرارة الضوضاء الخاصة بمكبر الصوت:

ونتيجة لذلك نجد أنه يمكن تقدير درجة حرارة الضوضاء الفعالة لجهاز الاستقبال باستخدام الصيغة

أين هي درجة حرارة الضوضاء المكافئة للهوائي؛ درجة الحرارة المطلقة لمسار الدليل الموجي؛ معامل نقل الطاقة لهذا المسار؛ درجة حرارة الضوضاء لمضخم الترددات اللاسلكية

وفقا للشكل. في الشكل 2.1، يمكن تقدير درجة حرارة الضوضاء الفعالة للمكبرات الجزيئية والبارامترية واعتمادها على تردد التشغيل. كما يتبين من الرسم البياني، فإن درجة حرارة الضوضاء للمضخم الجزيئي منخفضة بشكل خاص (عدة درجات)، لذلك في (أجهزة الاستقبال التي تحتوي على مكبرات الصوت هذه، تبدأ ضوضاء الإدخال في لعب دور مهم للغاية. وفي هذا الصدد، هناك مشكلة خطيرة تتمثل في يمكن القيام بذلك من خلال تقليل الضوضاء عند الإدخال عن طريق تحسين تصميم الهوائي واختيار تردد تشغيل المحطة وتبريد العناصر ومسار الدليل الموجي للهوائي إلى مكبر الصوت منخفض الضوضاء وتقليل الخسائر في هذه العناصر.

فيما يلي، سنتعامل دائمًا مع الكثافة الطيفية للضوضاء، والتي يمكن الحصول عليها بسهولة من العلاقات المذكورة أعلاه:

يتكون مسار الاستقبال من عدد من الشلالات المتصلة بالسلسلة وظائف مختلفة. هذه هي مكبرات الصوت التي تربط المسارات السلبية والمرشحات والخلاطات وما إلى ذلك. تتميز جميع الشلالات بمعامل نقل الطاقة كنسبة من قوة الإشارة عند خرج الشلال إلى قوة الإشارة عند دخلها، بما في ذلك الخلاطات التي تكون فيها إشارة الدخل عند تردد واحد والخرج عند تردد آخر. إذا لم يتغير معامل الإرسال للشلال عندما تتغير قوة الإشارة عند مدخلاتها، فسوف نفترض أنها في الوضع الخطي. وبالمثل، إذا كانت مجموعات المسار المتصلة في سلسلة في الوضع الخطي، فإن المسار بأكمله يسمى مسارًا خطيًا. نتيجة لهذه الخاصية هي أنه بالنسبة للمسار الخطي تكون نسبة قدرة الإشارة إلى قدرة الضوضاء عند الإدخال والإخراج هي نفسها.

في الحالة العامة، يتم عرض الخصائص (مكبر الصوت، الخلاط، وما إلى ذلك) في الشكل 5. يُظهر المحور الإحداثي قوة الإشارة عند مدخل التتالي - إدخال P. على المحور الإحداثي قيمة معامل النقل المتتالي هي K.

بقيمة معينة مدخل الطاقةص لنا. هناك انخفاض في معامل النقل بقيمة DK. يُطلق على مستوى طاقة الإشارة عند دخل التتالي، والذي يُلاحظ عنده انخفاض في معامل الإرسال بمقدار DK، مستوى التشبع المتتالي.
يتم ضبط DC وفقًا للغرض من المسار، وهو ما يعادل 0.1 ديسيبل أو 0.5 ديسيبل أو 1.0 ديسيبل أو 3 ديسيبل أو قيمة أخرى. مع وجود معيار مقبول لتقليل معامل الإرسال المتتالي، يعتبر أن التتالي يعمل في الوضع الخطي حتى تتجاوز قوة الإشارة عند مدخلاته القيمة P us.

بالنسبة للشلالات المنفعلة (المرشحات المبنية على عناصر سلبية ومسارات التغذية ودليل الموجة)، لا يعتمد معامل النقل على قوة الإشارة وحدها. تأثير الاحتراق للشلالات السلبية في في هذه الحالةلا يعتبر.

تولد جميع المراحل ضوضاء يمكن حساب قوتها عند خرج المرحلة باستخدام الصيغة التالية:

,

أين - ثابت بولتزمان؛ - درجة حرارة الضوضاء المكافئة للضوضاء عند خرج الشلال؛ - نطاق تردد التشغيل للسلسلة، والذي يقتصر باستخدام عناصر انتقائية على نطاق التردد الذي يتركز فيه طيف الإشارة.

درجة حرارة الضوضاء المكافئة للمدخل المتتالي هي درجة حرارة الضوضاء التي عندها - قدرة الضوضاء المقدمة لمدخل سلسلة مثالية (غير صاخبة)، تمر عبر سلسلة مثالية مع كسب K، ستولد عند مدخلاتها قدرة ضوضاء تساوي . ثم . من هنا: .

بالنسبة للسلاسل أو الأجهزة النشطة (مكبرات الصوت، والخلاطات، وأجهزة الاستقبال، وما إلى ذلك)، تحتوي بيانات جواز السفر على قيمة درجة حرارة الضوضاء المكافئة لإدخال السلسلة أو الجهاز. بالنسبة للقيم الكبيرة لقدرة الضوضاء، فإن ورقة البيانات الخاصة بهذه الشلالات أو الأجهزة تعطي القيمة N - عامل الضوضاء ( كمية بلا أبعادمعبر عنها في الأوقات). يتم تحديد العلاقة بين رقم الضوضاء ودرجة حرارة الضوضاء المكافئة لإدخال الجهاز من خلال التعبير:

، أين درجة الحرارة بيئة، عادة مع درجة الحرارة العادية.

من النظرية العامةدوائر الهندسة الراديوية معامل الإرسال الكلي متصلة على التوالي نالشلالات (في حالة عدم وجود عدم التطابق والتشبع) ودرجة حرارة الضوضاء المكافئة عند مدخلات متصلة بالسلسلة نيتم حساب الشلالات باستخدام الصيغ التالية:

;

أين: - معاملات النقل الأولى والثانية ...، نالشلالات، على التوالي؛

- درجات حرارة الضوضاء المكافئة عند مدخل المراحل المقابلة.

هنا تكون معاملات نقل البيانات بالأوقات، ودرجات حرارة الضوضاء المكافئة بالكلفن.

بالنسبة للعناصر المنفعلة (الدليل الموجي، مسار التغذية، وما إلى ذلك)، يتم حساب قدرة الضوضاء المولدة عند خرج المسار من التعبير التالي.