Støjtemperatur

Støjtemperatur er en måleenhed for den støj, som et elektronisk system bidrager med til det modtagne signal. Den udtrykkes som den tilsvarende temperatur af en resistor, der ville producere den samme støjkraft per enhed bredde. En lavere støjtemperatur betyder mindre indbygget støj og ofte bedre følsomhed i et system.

Definitionen kobler støj til temperatur: Hvis en komponent har støjtemperatur Tn i kelvin, bidrager den til den samlede støj med Pn = k Tn B i et bånd af bredde B, hvor k er Boltzmanns konstant. Den gængse relation mellem støjtemperatur og støjfaktor er F = 1 + Tn/T0, hvor T0 er en reference temperatur (typisk 290 K). Støjfaktoren F bruges ofte i form af NF (støjfaktor i dB), hvor NF(dB) = 10 log10(F).

Kædede systemer: For et kædet forstærkersystem kan den samlede støj beskrives ved Friis’ formel: F_total = F1 + (F2 − 1)/G1 + (F3 − 1)/(G1 G2) + ..., hvor Fi er komponenternes støjfaktorer og Gi deres lineære forstærkninger. Den tilsvarende samlede støjtemperatur er Tn_total = (F_total − 1) T0.

Anvendelser og måling: Støjtemperatur anvendes i RF-teknik, antennedesign og radioastronomi til at vurdere og sammenligne støjniveauer. Mål af Tn og NF udføres ofte med Y-faktor-metoden ved hjælp af varme og kolde belastninger for at bestemme F og dermed Tn.

Betydning: Lav støjtemperatur er et centralt mål for udstyr og komponenter, der skal opdage svage signaler, og giver et praktisk link mellem temperatur og støj i måleudstyr.