Støjtemperaturer

Støjtemperaturer er en måde at beskrive støj i elektroniske og radiokommunikationssystemer ved at bruge en temperatur som en tilsvarende kilde til støj. Begrebet gør det muligt at sammenligne støjniveauer på tværs af komponenter og systemer ved at sætte støjen i relation til termisk støj fra en varm modstand.

Definitionen er at Støjtemperaturen Tn er den temperatur for en ideel modstand, som ville generere den samme støjstyrke per enheds båndbredde som det pågældende system. Støjtemperaturen måles i kelvin (K) og bruges ofte sammen med reference-temperaturen T0 (typisk 290 K) i relationen til støjfylden, hvor støjfaktoren F kan beskrives som F = 1 + Tn/T0. En lavere Tn betyder mindre tilsvarende støj og dermed en mere følsom eller kvalitativt bedre modtager.

Friis-ligningen for støjtemperaturer beskriver, hvordan støj bidrages gennem en kaskade af komponenter. Den samlede støjtemperatur for en række forbundne forstærkere er ikke blot summen af de enkelte Tn, men konisk vægtet af de forrige komponenters forstærkning. Dette gør det muligt at designe lavstøjssystemer ved at optimere både individuelle Tn-værdier og forstærkerkædens gains.

Måling af støjtemperaturer bruges i radioastronomi, rumfartsteknologi og bredt i RF- og mikrobølgeapplikationer. En anvendt metode er Y-faktormåling, hvor systemet måler udgangsstrømmen ved to kendte støjtemperaturer (hot og cold) og ud fra forholdet udregner Tn. Resultatet giver indsigt i systemets følsomhed og hjælper med at vurdere og sammenligne forskellige komponenters ydeevne.

Støjtemperaturer spiller dermed en central rolle i vurdering af systemersométrisk støjniveau og i optimering af kommunikations- og observationsudstyr.