Noise Temperature   잡음 온도

(2016-11-22)

Noise Equivalent Temperature, 잡음 등가 온도, Antenna Temperature, 안테나 온도

1. 잡음 온도

   ㅇ 완전한 `전파 흡수체` 또는 `흑체 복사체` 는,
      - 그 절대온도주파수 만에 비례하는 잡음전파를 흡수 또는 방사하게 됨

   ㅇ 만일, 잡음전파주파수 스펙트럼에 비해 작을 경우에,
      - 방사 전력 밀도는 순전히 온도에 만 비례하게 됨  (Ray Leigh-Jeans의 법칙) 

   ㅇ 따라서, 잡음 강도를 흑체온도로써 등가화시켜 표현 가능 
      - 이것을 잡음 온도라고 함   (한편, `색 온도`도 이와 유사하게 정의됨)

   ※ 장치/회로/소자의 잡음 성능을, 감각적이고 단순한 온도 수치로써 평가하는 방법


2. 등가/유효 잡음 온도 : Te = PN / k B [K]

   ㅇ (IEEE 표준 정의)
      - 기준 온도 To = 290 K (상온,常溫)으로하여 잡음원을 정의 
         . 이와같이 정의된 상온 기준 온도(기준 잡음원)를 기초로하여,
         . 초래되는 모든 잡음에 대해서 등가적인 온도모델화시킨 것 = 유효 잡음 온도

   ㅇ (일반적인 정의) 
      - 고려하고있는 잡음원과 같은 유효 잡음전력을 발생하는 열잡음원의 열역학적 온도
         . 즉, 실제 물리온도가 아니라, 동일한 잡음 전력을 발생시키는 등가/유효 온도를 말함

   ㅇ (잡음 온도에 의한 잡음 전력모델화)
      - 단자간 잡음 전력과 같은 잡음 전력을 발생하는 저항(열잡음원)의 온도
        

      - 여기서, 잡음 전력은, PN  = k TN B  [Watt] 
         . k = 1.38 x 10-23 [J/K] : 볼츠만상수
         . TN : 절대 온도 또는 잡음 온도 [K]
         . B : 대역폭 [Hz]

      * 결국, 잡음 전력저항과는 상관없이 `온도` 및 `대역폭`에 만 의존

   ㅇ (시스템 전체의 경우)
      - 장치 내부에서 발생된 잡음량을 환산한 온도 : Ti
      - 장치 외부에서 입력된 잡음량을 환산한 온도 : To
      - 전체 시스템(안테나,증폭기 등)의 등가 잡음 온도 : Tsys = Ti + To


3. 안테나 등에서의 잡음 온도측정잡음 온도를 미리 알고있는 전파 흡수체(복사체)를 소스로하여,
      - 대상 시스템에 연결하여 측정한 결과를 통해서 알 수 있음

   ㅇ 만일, 완전한 전파 흡수체가 아닌 경우,
      - 그 온도흡수율을 곱한 것이 잡음온도


[잡음 특성] 1. 잡음 지수 2. 잡음 온도 3. 잡음 전압 4. 잡음 전력 5. 잡음 등가 대역폭 6. 진폭 확률 분포
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