실제 온도가 절대 영도 이상인 물체는 에너지를 방출합니다. 방출되는 에너지의 양은 일반적으로 등가 온도 TB로 표현되며, 이는 흔히 밝기 온도라고 불리며 다음과 같이 정의됩니다.
TB는 밝기 온도(등가 온도), ε는 방사율, Tm은 실제 분자 온도, Γ는 파동의 편광과 관련된 표면 방사율 계수입니다.
방사율이 [0,1] 범위에 있으므로 밝기 온도가 도달할 수 있는 최대값은 분자 온도와 같습니다. 일반적으로 방사율은 작동 주파수, 방출 에너지의 편광, 그리고 물체 분자의 구조에 따라 달라집니다. 마이크로파 주파수 대역에서 좋은 에너지를 방출하는 자연 방출체는 등가 온도가 약 300K인 지면, 등가 온도가 약 5K인 천정 방향의 하늘, 또는 등가 온도가 100~150K인 수평 방향의 하늘입니다.
서로 다른 광원에서 방출되는 밝기 온도는 안테나에 의해 수신되어 나타납니다.안테나최종 결과는 안테나 온도 형태로 나타납니다. 안테나 끝단에 나타나는 온도는 위 공식에 따라 안테나 이득 패턴을 가중하여 계산되며 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
TA는 안테나 온도입니다. 임피던스 불일치 손실이 없고 안테나와 수신기 사이의 전송선로에 손실이 없다면 수신기로 전달되는 잡음 전력은 다음과 같습니다.
Pr은 안테나 잡음 전력, K는 볼츠만 상수, △f는 대역폭입니다.
그림 1
안테나와 수신기 사이의 전송선로에 손실이 있는 경우, 위 공식에서 얻은 안테나 잡음 전력은 보정이 필요합니다. 전송선로의 실제 온도가 전체 길이에 걸쳐 T0와 동일하고, 안테나와 수신기를 연결하는 전송선로의 감쇠 계수가 그림 1과 같이 상수 α라고 가정하면, 수신기 끝단에서의 유효 안테나 온도는 다음과 같습니다.
어디:
Ta는 수신기 끝단의 안테나 온도, TA는 안테나 끝단의 안테나 잡음 온도, TAP는 안테나 끝단의 물리적 온도, Tp는 안테나의 물리적 온도, eA는 안테나 열효율, T0는 전송선의 물리적 온도입니다.
따라서 안테나 잡음 전력은 다음과 같이 보정해야 합니다.
수신기 자체의 잡음 온도 T가 특정 값일 때, 수신기 종단점에서의 시스템 잡음 전력은 다음과 같습니다.
여기서 Ps는 시스템 잡음 전력(수신기 끝단 기준), Ta는 안테나 잡음 온도(수신기 끝단 기준), Tr은 수신기 잡음 온도(수신기 끝단 기준), Ts는 시스템 유효 잡음 온도(수신기 끝단 기준)입니다.
그림 1은 모든 매개변수 간의 관계를 보여줍니다. 전파 천문 시스템의 안테나와 수신기의 시스템 유효 잡음 온도 Ts는 수 켈빈(K)에서 수천 켈빈(K)에 이르는 범위(일반적인 값은 약 10K)를 가지며, 이는 안테나와 수신기의 종류 및 동작 주파수에 따라 달라집니다. 목표물 복사 변화로 인한 안테나 끝단의 안테나 온도 변화는 수십 분의 1K 정도로 매우 작을 수 있습니다.
안테나 입력단과 수신기 끝단의 온도는 수 도 차이가 날 수 있습니다. 전송선의 길이가 짧거나 손실이 적은 전송선을 사용하면 이러한 온도 차이를 수십분의 1도 정도로 크게 줄일 수 있습니다.
RM-LPA054-7(0.5-4GHz)
RM-MPA1725-9(1.7-2.5GHz)
안테나에 대한 자세한 내용을 알아보려면 다음 웹사이트를 방문하세요.
게시 시간: 2024년 6월 21일
