英语翻译：

【计】 thermal noise
【化】 thermo-noise

相关词条：

1.thermalagitationnoise  2.Johnson-Nyquistnoise  3.thermalagitation  

分词翻译：

热的英语翻译：

ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-

噪声的英语翻译：

【计】 noise
【化】 noise; unpitched sound

专业解析

热噪声（Thermal Noise） 是指导电材料中电荷载流子（如电子）因热运动而产生的随机电压或电流波动现象。其英文术语为Thermal Noise，也称为Johnson-Nyquist Noise 或Johnson Noise。以下是详细解释：

一、物理本质与产生机理

热噪声源于材料内部自由电荷载流子的无规则热运动（布朗运动）。即使在没有外加电压的情况下，导体内部电子的随机碰撞和迁移也会在导体两端产生微小的随机电压起伏。这种噪声的功率与绝对温度（T） 和系统带宽（B） 成正比，其均方根电压 ( V_n ) 可表示为：

$$

V_n = sqrt{4kTRB}

$$

其中：

• ( k ) 为玻尔兹曼常数（( 1.38 times 10^{-23} , text{J/K} )）；
• ( T ) 为导体热力学温度（单位：K）；
• ( R ) 为导体电阻（单位：Ω）；
• ( B ) 为测量带宽（单位：Hz）。

二、核心特性

1. 频谱特性：热噪声在频域上呈白噪声特性，即在所有频率范围内功率谱密度均匀分布。
2. 高斯分布：瞬时电压幅值服从高斯（正态）分布，其统计特性由温度与电阻决定。
3. 不可避免性：所有电阻性元件均会产生热噪声，是电子系统的本底噪声极限，无法通过电路设计完全消除。

三、工程应用与影响

热噪声在电子工程中直接影响高灵敏度系统的性能，例如：

• 通信接收机：限制弱信号检测能力；
• 精密测量仪器：决定最小可测信号幅度；
• 低噪声放大器设计：需选择低阻值电阻并控制工作温度以抑制噪声。

---

权威参考资料

1. 《半导体器件物理》（Physics of Semiconductor Devices）

   S.M. Sze 与 Kwok K. Ng 著，详细阐述热噪声在半导体器件中的建模与影响（Chapter 2: Carrier Transport Phenomena）。

2. IEEE 标准术语手册（IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms）

   定义热噪声为 "The noise voltage generated by thermal agitation of electrons in a conductor"（标准编号：IEEE 100）。

3. 《热力学与统计物理》（Thermodynamics and Statistical Mechanics）

   F. Reif 著，从统计力学角度推导电荷热运动的噪声功率（Section 15.5: Fluctuations in Electrical Circuits）。

4. 《电子电路噪声分析》（Noise in Electronic Circuits）

   W. Marshall Leach, Jr. 著，提供热噪声的工程计算与测量方法（Chapter 3: Thermal Noise）。

网络扩展解释

热噪声是电子设备中普遍存在的一种基础噪声，其核心特征和原理可归纳如下：

一、定义与来源

热噪声（又称约翰逊噪声或电阻噪声）是由导体中电子的热运动引起的随机电信号波动。这种噪声存在于所有电子器件和无源元件（如电阻、馈线）中，且无法完全消除。

二、核心特性

1. 频谱特性：属于白噪声，功率谱密度在宽频率范围内均匀分布。
2. 统计特性：服从高斯概率分布（高斯噪声），表现为均值为零的随机波动。
3. 温度依赖性：噪声强度与绝对温度成正比，计算公式为： $$ P_n = kTB $$ 其中：

• $k$为玻尔兹曼常数（$1.38×10^{-23} J/K$）
• $T$为绝对温度（单位：K）
• $B$为系统带宽（单位：Hz）

三、典型参数

在常温（290K，约16.85℃）下：

• 功率谱密度：$-174dBm/Hz$
• 电压噪声：$V_n = sqrt{4kTRB}$（R为电阻值）

四、与其他噪声的区别

• 散弹噪声：由有源器件载流子离散性引起（如晶体管PN结），与电流强度相关。
• 1/f噪声：低频段主导，功率谱密度随频率升高而降低。

五、工程影响

作为通信系统的性能上限，决定了接收机灵敏度和信噪比极限。工程师常通过低温冷却（如射频前端）或选择低阻值元件来降低其影响。

（注：相关概念在不同文献中可能交叉使用“热噪声”“白噪声”“高斯噪声”等术语，需结合具体语境区分）

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