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-174dBm/Hz从哪里来,就回那里去

 wanglh5555 2021-03-06
为了捋清楚,本文公式用的字母符号与其它材料略有不同

一、从哪里来
-174dBm/Hz(或者-114dBm/MHz)从哪里来,首先是从-204dBW/Hz来,-204是从k*To而来,就是
 
-228.6+10*LOG(290)=-204
其中
To=290开尔文(17摄氏度换算成开尔文17+273=290)
 
k是玻尔兹曼常数,可以认为是1开尔文温度(-272摄氏度),1Hz条件下噪声功率,也成为接收系统理论噪声下限。
 
把k说这么绕有啥用?
 
举了🌰,17度环境下,接收机为了接收一个解调门限为4dB,频宽为1MHz(60dBHz)的载波,载波功率要至少要达到-228.6+10 LOG(290)+4+60=-140dBW=-110dBm,这个就是灵敏度了,灵敏度还是功率,是在已知噪声功率时对接收功率最小阀值(也可以认为是把功率比值的载噪比CNR转换成功率来衡量接收性能了)。

二、到哪里去
-174最最常见的去处就是-174+NF,那这里就绕不开NF,NF是个啥
NF是噪声系数,这个是来源于噪声因子F,F又是个啥
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其中To还是290,T2是等效噪声温度
这里面为啥要非把一个To+T2好好的一个噪声加法硬生生制造一个除法来?然后呢还是要把噪声运算搞成对数形式的NF不还是要去做加法!
 
这么整有意思么?还真有意思
 
举个🌰,噪声功率密度:
N3=k(To+T2)=228.6+10*LOG(290+T2)
这个值口算恐怕不行,办法就是乘一个To再除一个To,就用上-174和NF了
N3=k To (To+T2)/To = -174+NF
这里有两个前提条件:
1、器件(设备)要先把NF测量或计算好给你
2、第二就是这里的F定义是依据To=290来定义,倒过来还说就是如果输入T不是290,你就不能用-174上来就加,卫星通信里面的天线系统输出给低噪放的T就不是290。
 
凡是只说噪声因子表征了信号经过器件后信噪比的恶化程度,而不强调是在输入噪声温度为To=290都是耍流氓。

否则就会有🌰  下变频器噪声系数是15dB,信噪比恶化15dB。
 
所以呢,结论就是-174跟卫通没多大关系,噪声系数没给卫星通信带来计算方便,而是相反带来麻烦(都要先换算成T),理解上也造成困扰,看着就是加减乘除就是不知道为啥这么绕。
 
三、卫通系统里这个T咋整
要理解好卫星通信里面的T首先要搞清楚下面
4个T(等效噪声温度)与4个No(噪声功率密度)
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