В. П. Кубанов антенны и фидеры назначение и параметры
жүктеу/скачать 1,76 Mb. Pdf көрінісі
|
|
3.10. Шумовая температура Важнейшим параметром приемной антенны, которым обычно не интере- суются при работе антенны в режиме передачи, является её шумовая темпера- тура 𝑇 А , измеряемая по абсолютной шкале в градусах Кельвина. Шумовая температура характеризует мощность шумов 𝑃 Ш на сопротив- лении нагрузки приемной антенны в полосе частот Δ𝑓, в отсутствии полезного сигнала: 𝑃 Ш = 𝑘𝑇 А Δ𝑓, Вт, (3.7) где 𝑘 = 1,38 ∙ 10 −23 , Вт (Гц ∙ К ) — постоянная Больцмана. Шумы, возникающие на сопротивлении нагрузки антенны, складываются из внутренних и внешних шумов. Соответственно полная шумовая температура антенны слагается из шумовой температуры, определяемой внешними шума- ми (помехами) 𝑇 АΣ , и собственной шумовой температуры антенны 𝑇 АС , опреде- ляемой тепловыми потерями в материале конструкции антенны: 𝑇 А = 𝑇 АΣ + 𝑇 АС . (3.8) Собственная шумовая температура, связанная с потерями, 𝑇 АС определя- ется по известному коэффициенту полезного действия приемной антенны 𝜂 а и физической температуре антенны в Кельвинах 𝑇 0 : 𝑇 АС = (1 − 𝜂 а )𝑇 0 . (3.9) Внешние шумы (помехи), проявляющиеся на сопротивлении нагрузки, возникают в результате приема антенной энергии радиоизлучений от источни- ков различной природы из окружающего пространства, в первую очередь, от Солнца, звезд, атмосферы Земли, земной поверхности и др. К настоящему вре- мени имеется много достаточно надежных данных об излучении указанных ис- точников. Шумовую температуру, определяемую внешними шумами (п о- мехами), T АΣ иногда называют эквивалентной шумовой температ у- рой антенны. Её обычно определяют как абсолютную температуру сопротивления, равного входному сопротивлению антенны и выд е- 44 ляющего на сопротивлении нагрузки ту же мощность, что и рассма т- риваемые источники внешних шумов (помех). Подробную информацию о методах расчета эквивалентной шумовой температуры антенны можно найти в [2] и [10]. В рамках настоящего учебного пособия эти методы не рассматриваются. В заключение раздела обратим внимание на физически очевидные факты зависимости шумовой температура 𝑇 АΣ от диаметра антенны и угла места. Дей- ствительно, чем больше диаметр антенны, тем больше её коэффициент усиле- ния и тем уже основной лепесток диаграммы направленности, соответственно, меньше посторонних излучений антенна усиливает вместе с полезным сигна- лом. Чем меньше угол места направления главного лепестка приема, т.е. чем ниже «смотрит» антенна, тем больше она принимает помех и шумов от тепло- вого радиоизлучения земной поверхности. Поэтому шумовая температура при- емной антенны — не постоянная величина, а функция от угла места. Как прави- ло, значение шумовой температуры конкретной антенны указывается в специ- фикации для одного или нескольких значений угла места. |