Другие предметы \ Устройства приема и обработки сигналов

Внутренние шумы в трактах приема и обработки сигналов, страница 3

Иногда шумящие сопротивления могут иметь различную температуру. В этих случаях для оценки параметров суммарного эквивалентного шумового генератора удобно пользоваться понятием эквивалентной (шумовой) температуры T_э. Определим ее на примере последовательно включенных сопротивлений R₁ и R₂ с температурами Т₁ и Т₂. С учетом (2.16) и (2.14) в данном случае получим

где

R = R₁ + R₂;

. (2.20)

Эквивалентная схема, соответствующая рассмотренному случаю, совпадает со схемой на рис. 2.2, а при выполнении условий (2.20).

Аналогично можно найти эквивалентную температуру двух параллельно включенных проводимостей G₁ и G₂ с температурами T₁ и T₂ соответственно. В этом случае

, (2.21)

а в качестве эквивалентной шумовой схемы следует принимать рис. 2.2, б при выполнении условий (2.21).

Подобным же методом определяют эквивалентную температуру при большем числе соединенных в общую схему сопротивлений или проводимостей. Так, для п последовательно соединенных сопротивлений

, (2.20а)

а для п параллельно включенных проводимостей

. (2.21а)

Иначе говоря, эффективной температурой последовательно соединенных сопротивлений (или параллельно включенных проводимостей) с разными температурами называют ту температуру, до которой следует нагреть каждое сопротивление (проводимость), чтобы при этом действующее значение их суммарного шумового напряжения (тока) было равно действующему значению суммарного шумового напряжения (тока) при их реальных температурах.

Наряду с понятием эквивалентной (шумовой) температуры широко используется понятие относительной шумовой температуры t, под которой понимают отношение эквивалентной (шумовой) температуры Т_э к комнатной (стандартной) температуре Т₀:

t = . (2.22)

2.1.5. Шумы приемной антенны

На выходе приемной антенны действуют тепловые шумы сопротивления потерь антенны и шумы, возникающие вследствие приема шумовых излучений космоса, атмосферы и Земли.

Тепловые шумы сопротивления потерь антенны можно оценить с помощью (2.3), подставив в него сопротивление потерь R_п вместо R и Df_эф вместо Df:

. (2.23)

Шумы антенны, возникающие вследствие приема внешних шумовых излучений, удобно оценивать соотношением подобного вида. С этой целью принятые извне шумы приписывают сопротивлению излучения антенны R_S. Тогда средний квадрат действующего значения этого шумового напряжения определяется так:

. (2.24)

Здесь – так называемая шумовая температура сопротивления излучения антенны, которая определяется как температура, до которой нужно нагреть сопротивление, равное сопротивлению излучения антенны, чтобы его шумы были равны шумам, возникающим в приемной антенне вследствие приема внешних шумовых излучений.

Величина зависит от формы диаграммы направленности антенны, от ориентации максимума последней и от диапазона рабочих частот (см. § 17.5).

В соответствии с (2.16) и (2.20) результирующий средний квадрат шумового напряжения антенны определится соотношением

, (2.25)

r_A = R_П +R_S (2.26)

– полное активное сопротивление антенны;

(2.27)

– эффективная температура антенны.

Иногда Шумовые свойства антенны оказывается удобным определять через ее относительную шумовую температуру

. (2.28)

2.1.6. Шумы электронных ламп

Причинами возникновения шумов в лампах, работающих в диапазоне радиочастот, являются: 1) непостоянство эмиссии катода; 2) нестабильность, распределения электронного потока между электродами, имеющими положительный потенциал по отношению к катоду; 3) наведение шумовых токов в цепи сетки лампы за счёт инерционности электронного потока. Первые две причины одинаково действуют на всех частотах, а последняя проявляется лишь на сверхвысоких частотах, где сказывается инерционность электронного потока.

В электронных лампах количество электронов эмитируемых катодом за одинаковые малые промежутки' времени, оказывается различным, что и проявляется в виде флюктуаций "анодного тока. [1умовая составляющая анодного ^гока, вызванная .такими флюктуа-|[иямй,-'яосит название дробового шума. " - - ^ ^ЙВторая причина шумов электронной лампы проявляется толь-^Й^^пентодах и других многосеточных яампах. ^Объясняется она ^з^ичностью распределения электронного лотока. 1между^|электрЬ-^ми§^;й6ложительными по отношению к катоду ]11<)тенциала^1и^;ято gi^E^HT^ дополнительным флюктуациям ^Ho^^ix^irai^^ 1]ак8й^иумьг называют Шумами •'^а^е^^^я^^^^М^Йй^-;^; ^^^ро^овые шумы и шумы распределения ^зич^|§^р<Эй^яю^ ^я^^нйвдой цепи лампы. Именно в этой цепи ^они^^Й^^Й^^ЙЗме- ^^^^бцёнки дробовых щумбв ,|и|шумо^|й;д^^^^

S^ 1>нйй);шумовой параметр ^'myMOBb^'^conpuir^^^J^^ 'j 'Жёличина может быть вычислена с п6мЬщью^юрЯулы^2.!4).

2.1.7. Шумы приемных антенн