Расчёт полной эффективной температуры приёмных устройств, пересчитанной к облучателю приёмной антенны
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Шумовая температура оценивает внутренние шумы линейной части приемника, пересчитанные на его вход. Она может быть выражена через коэффициент шума следующим образом

, (3.9)

 

где – абсолютная температура среды, в которой работает приемник (обычно ).

Чем ниже шумовая температура приемника, тем выше его чувствительность. Для идеального четырёхполюсника , поэтому .

Для приёмника ЗС коэффициент шума составляет или , т.е. .

Т.к. основной вклад в шум приёмного устройства вносит первый каскад, т.е. МШУ, то коэффициент шума МШУ будет ненамного меньше коэффициента шума всего приёмного устройства. А таким МШУ может служить параметрический усилитель на полупроводниковых диодах ( ).

Для приёмника СР коэффициент шума составляет или , т.е. .

Такие значения позволяют первый каскад усилителя такого приёмника реализовать на ЛБВ (Лампа бегущей волны).

Эффективная температура ( ) характеризует полную мощность шумов, действующих на входе приемника, т.е. поступающих из антенно-волноводного тракта и собственных, пересчитанных на вход. Полная эффективная температура приемного устройства, пересчитанная на вход приемника

 

, (3.10)

 

то же – к облучателю приёмной антенны:

 

, (3.11)

 

где – эквивалентная шумовая температура антенны;

– эквивалентная шумовая температура антенно-волноводного тракта.

Эквивалентная шумовая температура антенны может быть представлена в виде составляющих [10, 13]:

 

 

, (3.12)

 

где – составляющая, обусловленная приемом космического радиоизлучения, зависящая от угла места антенны;

– составляющая, обусловленная излучением атмосферы и зависящая от угла места антенны;

– составляющая, учитывающая излучение Земли;

– составляющая, учитывающая собственные шумы антенны из-за наличия потерь в её элементах;

– коэффициент, учитывающий усредненный уровень боковых и задних лепестков диаграммы направленности антенны (для антенн ЗС , для антенн СР ).

Эквивалентная шумовая температура волноводного тракта, работающего при абсолютной температуре .

 

. (3.13)

 

Шумы космического происхождения определяются в основном излучениями Галактики, Солнца и Луны. При этом усреднённая температура шумов Галактики на частотах до 11 ГГц не превышает 10°К. Шумовое излучение Солнца может полностью нарушить связь при попадании в главный лепесток диаграммы направленности антенны. Однако влияние Солнца можно, свести к минимуму при конкретном расчете трассы участка. Излучение Луны оказывает ещё меньшее влияние, т. к. её шумовая температура на несколько порядков ниже шумовой температуры Солнца. Таким образом, в большинстве практических случаев составляющая может приниматься равной нулю.

Шумовая температура атмосферы определяется излучением спокойной атмосферы и влиянием осадков, зависит от частот сигнала и угла места антенны. При известном затухании радиосигнала в атмосфере (с учётом осадков) шумовая температура атмосферы быть определена как:

 

, [ ]. (3.14)


Шумовая температура Земли при расчетах принимается равной

Составляющая как показывает практика, зависит от угла места антенны. Приведено выражение для расчета этой составляющей с учётом .

 

, [ ]. (3.15)

 

Собственная шумовая температура антенны обусловлена потерями анергии в облучателе. Она может быть определена по аналогии с (3.13)

Поскольку коэффициент полезного действия облучателя близок к 1, то собственной шумовой температурой антенны можно пренебречь.

Подставив все составляющие в (3.3), имеем

и .

 


Дата: 2019-07-31, просмотров: 188.