
【電】 equivalent noise temperature
equivalence
【計】 equivalent value
【醫】 equivalence
【經】 equivalent
【電】 noise temperature
等值雜音溫度(Equivalent Noise Temperature)是描述電子系統本底噪聲強度的關鍵參數,定義為産生相同噪聲功率所需的等效熱力學溫度。該參數廣泛應用于低噪聲放大器、射電天文接收機和衛星通信系統設計中,其數值越小代表系統噪聲性能越優。
在微波工程領域,該參數的計算公式為: $$ T_e = frac{P_n}{k cdot B} $$ 其中$P_n$為噪聲功率,$k=1.38×10^{-23} J/K$為玻爾茲曼常數,$B$為系統帶寬。該公式在IEEE标準145-2013《天線術語定義》第4.3.2節中被正式采用。
現代半導體器件的等值雜音溫度可低至30-50K(如HEMT晶體管),相比早期電子管器件的2000K以上有顯著提升。這種進步主要得益于化合物半導體材料和低溫制冷技術的發展。國際電信聯盟ITU-R P.372建議書指出,在衛星地面站設計中,等值雜音溫度需控制在100K以下以滿足數字信號傳輸要求。
“等值雜音溫度”是一個結合了物理概念與工程應用的術語,主要用于描述噪聲能量對應的等效溫度值。以下從定義、原理和應用三方面解釋:
等值(Equivalence)
指通過某種标準或公式,将不同形式的物理量(如噪聲能量)轉換為等效的溫度值。這種轉換便于在熱力學框架下統一分析。
雜音溫度(Noise Temperature)
指在熱平衡狀态下,噪聲引起的能量波動所對應的熱力學溫度。例如,電子設備中的隨機噪聲可等效為某個溫度下的熱噪聲能量。
根據的公式,噪聲溫度的計算為:
$$
T = frac{h cdot f}{k} cdot lnleft(1 + frac{1}{L}right)
$$
其中:
該公式基于統計力學,将噪聲能量與溫度直接關聯。
主要用于通信系統、電子設備等領域:
“等值雜音溫度”與基礎物理中的“溫度”概念不同,它更強調工程上的等效性,而非實際物體的冷熱程度。
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