Шумовая температура - приемник
Cтраница 1
Шумовая температура приемника TR является мерой полной шумовой мощности системы и равна температуре нагрузки, подключенной ко входу гипотетического, не имеющего шумов ( но в остальном идентичного реальному) приемника, на выходе которого получается шум эквивалентной мощности. [2]
Шумовую температуру приемника часто измеряют методом У-фактора. Используемый при таких измерениях источник теплового шума обычно представляет собой согласованную резистивную нагрузку, подключаемую ко входу приемника посредством волновода или коаксиального кабеля. [3]
Определяя шумовую температуру приемника, следует отметить, что на практике вход приемника всегда подключается к некоторой нагрузке, которая сама по себе является источником шума. Шум на выходе приемника, таким образом, состоит из двух компонент, - шума от источника на входе, который соответствует в (7.1) антенне и линии передачи, и шума, производимого самим приемником. [4]
Тшпр Тш - шумовые температуры приемника и антенны; b - радиометрический коэффициент; т - постоянная времени интегратора; Д / п - полоса пропускания приемника. [5]
На наземной станции шумовая температура приемника равна 800 К. [6]
В целях минимизации шумовой температуры радиоастрономических приемников обычно применяется криогенное охлаждение усилительных или смесительных каскадов от входа и до той точки, где вкладом шумов от последующих каскадов можно пренебречь. Входные малошумящие каскады объединяются с охлаждающей системой, а иногда еще и с облучающим рупором, в единый блок, который называют приемником или входным устройством. Активным элементом является обычно транзисторный усилитель или, на субмиллиметровых волнах, SIS-смеситель ( сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник), за которым следуют транзисторные усилители. [7]
При этом, конечно, под величиной 7 s следует понимать не шумовую температуру приемника, отнесенную к его входу, а лишь некоторый параметр, характеризующий интенсивность мешающего сигнала, причем kT в выражении (6.19) определяет величину равномерного энергетического спектра мешающего сигнала на входе приемника. [8]
Шумовая температура антенны ГА должна быть как можно меньше по сравнению с шумовой температурой приемника Гпр. Например, Б квантовых усилителях температура Тпр - 5 - ь 30 К, а создать антенну с Гд 5 - f - 30 К чрезвычайно трудно. [9]
 |
Источники шума в типовом приемнике. Эффективная шумовая температура относится к гра.| Сравнение шумовых температур трех систем. [10] |
В третьем случае температура системы еще больше уменьшается за счет исключения элементов с большим уровнем шумов и путем дальнейшего уменьшения шумовой температуры приемника. [11]
Шумовая температура приемника, если при интерпретации измеренного - фактора использовалась формула Каллена-Вельтона, оказывается на hv j2k меньше, чем при использовании формулы Планка. Однако антенная температура, полученная по формуле Каллена-Вельтона, на hv / 2k больше соответствующего значения по Планку. Температура системы, являющаяся суммой температуры шумов и антенной температуры, оказывается в обоих случаях одинаковой. Поскольку чувствительность радиотелескопа определяется полной шумовой температурой системы, эти детали могут показаться маловажными. Тем не менее, выбирая для входного каскада усилитель или смеситель, важно знать, как определялась его шумовая температура. [12]
Кроме того, в случае применения малошумящих усилителей существенное значение приобретает шумовая температура антенны. Расчеты показывают, что шумовую температуру приемника с малошумящим УРЧ целесообразно снижать до значений, составляющих 15 - 20 % шумовой температуры антенны. Возможности применения МУ в приемных системах ограничиваются: сложностью эксплуатации, применением криогенной техники, необходимостью хранения, транспортировки и восполнения запасов жидкого гелия, а также габаритами и весом. Существенными недостатками МУ являются также относительно небольшой уровень мощности насыщения ( - 10 - 8 вт), большое время восстановления и узкополосность. [13]
Спонтанное излучение также вносит небольшой шум, эквивалентный повышению Тд на hv / k - 0, 07 К. Наконец, мощность шума, вносимого приемником в отбираемый из резонатора сигнал, равна / сТдАг /, где Тд - шумовая температура приемника, а Az / - его полоса частот. [14]
Один из наиболее коротковолновых ППУ вырожденного типа некоторое время эксплуатировался на радиотелескопе РТ-25Х2 НИРФИ еще в начале 70 - х годов [40] и на частоте 69 8 ГГцоимел / Ср 13 дБ, 11 2 5 ГГц и двухполосную шумовую температуру 7Ш 240 К. Так же как и в случае КПУ, серьезной технической трудностью является создание генераторов накачки для ППУ. В связи с повышением мощности твердотельных генераторов и одновременным повышением критической частоты параметрических диодов существуют предпосылки для применения ППУ на частотах до 100 ГГц, где с их помощью при комнатной и криогенной температуре может быть получена шумовая температура приемника, лучшая, чем у приемников с ДБШ-смесителями на входе, работающими при соответствующей температуре. [15]
Страницы: 1 2