절대 영도보다 높은 실제 온도를 가진 물체는 에너지를 방출합니다. 방출되는 에너지의 양은 일반적으로 등가 온도(TB)로 표현되며, 일반적으로 밝기 온도라고 합니다. 밝기 온도는 다음과 같이 정의됩니다.
TB는 밝기 온도(등가 온도), ε는 방사율, Tm은 실제 분자 온도, Γ는 파동의 편광과 관련된 표면 방사율 계수입니다.
방사율이 [0, 1] 구간에 있으므로, 밝기 온도가 도달할 수 있는 최대값은 분자 온도와 같습니다. 일반적으로 방사율은 작동 주파수, 방출 에너지의 편광, 그리고 물체 분자 구조의 함수입니다. 마이크로파 주파수에서 좋은 에너지를 자연적으로 방출하는 곳은 약 300K의 등가 온도를 갖는 지표면, 약 5K의 등가 온도를 갖는 천정 방향의 하늘, 또는 100~150K의 수평 방향의 하늘입니다.
다양한 광원에서 방출되는 밝기 온도는 안테나에 의해 차단되어 나타납니다.안테나안테나 온도의 형태로 끝납니다. 안테나 끝단에 나타나는 온도는 안테나 이득 패턴에 가중치를 부여한 후 위 공식을 기반으로 주어집니다. 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
TA는 안테나 온도입니다. 부정합 손실이 없고 안테나와 수신기 사이의 전송선에 손실이 없다면, 수신기로 전송되는 잡음 전력은 다음과 같습니다.
Pr은 안테나 잡음 전력이고, K는 볼츠만 상수이며, △f는 대역폭입니다.
그림 1
안테나와 수신기 사이의 전송선에 손실이 있는 경우, 위 공식에서 얻은 안테나 잡음 전력을 보정해야 합니다. 전송선의 실제 온도가 전체 길이에 걸쳐 T0와 같고, 안테나와 수신기를 연결하는 전송선의 감쇠 계수가 그림 1과 같이 상수 α라고 가정할 때, 수신기 끝단의 유효 안테나 온도는 다음과 같습니다.
어디:
Ta는 수신기 끝점의 안테나 온도이고, TA는 안테나 끝점의 안테나 잡음 온도이고, TAP는 물리적 온도에서의 안테나 끝점 온도이고, Tp는 안테나 물리적 온도이고, eA는 안테나 열 효율이고, T0는 전송선의 물리적 온도입니다.
따라서 안테나 잡음 전력은 다음과 같이 보정되어야 합니다.
수신기 자체에 특정 잡음 온도 T가 있는 경우 수신기 끝점의 시스템 잡음 전력은 다음과 같습니다.
Ps는 시스템 잡음 전력(수신기 종단점), Ta는 안테나 잡음 온도(수신기 종단점), Tr은 수신기 잡음 온도(수신기 종단점), Ts는 시스템 유효 잡음 온도(수신기 종단점)입니다.
그림 1은 모든 매개변수 간의 관계를 보여줍니다. 전파천문 시스템의 안테나와 수신기의 시스템 유효 잡음 온도(Ts)는 수 K에서 수천 K(일반적으로 약 10K)까지이며, 이는 안테나와 수신기의 종류와 작동 주파수에 따라 달라집니다. 목표 복사선의 변화로 인한 안테나 종단점의 안테나 온도 변화는 수십 분의 1 K 정도로 작을 수 있습니다.
안테나 입력단과 수신기 끝단의 온도는 여러 도 차이가 날 수 있습니다. 길이가 짧거나 손실이 적은 전송선을 사용하면 이러한 온도 차이를 수십 분의 몇 도 정도로 크게 줄일 수 있습니다.
RM-LPA054-7(0.5-4GHz)
RM-MPA1725-9(1.7-2.5GHz)
안테나에 대해 자세히 알아보려면 다음을 방문하세요.
게시 시간: 2024년 6월 21일
