Mitmesugust

Termilise müra valemid ja kalkulaator

Termilise müra valemid ja kalkulaator


Eelkõige raadiosageduse, raadiosageduse projekteerimisel ja arendamisel on vaja teha termilise müra arvutused. Raadiovastuvõtja rakendused, raadiosageduslik termiline müra on peamine atribuut, mis piirab raadioside tundlikkust.

Termilise müra arvutamine ja väärtuse teadmine võib aidata parandada kogu süsteemi jõudlust, võimaldades astuda õigeid toiminguid jõudluse optimeerimiseks ja parimate lähenemisviiside omaksvõtmiseks.

Termilise müra taseme arvutamiseks on olemas suhteliselt lihtsad valemid või võrrandid. Lisaks sellele on täiendava abi pakkumiseks veebikalkulaator.

Termilise müra põhiarvutus ja võrrandid.

Termiline müra on tegelikult valge müra ja ulatub väga laias spektris. Müra võimsus on proportsionaalne ribalaiusega. Seetõttu on võimalik määratleda mürapinge üldine võrrand etteantud ribalaiusel järgmiselt:

V2=4 k Tf1f2R df

Kus:
V = integreeritud RMS-pinge sageduste f1 ja f2 vahel
R = takistuse (või takistuse) takistuslik komponent Ω
T = temperatuur Kelvini kraadides
(Kelvin on absoluutne nulli skaala, seega Kelvin = Celsius + 273,16)
f1 & f2 = nõutava ribalaiuse alumine ja ülemine piir

Enamikul juhtudel jääb impedantsi takistuslik komponent vajalikul ribalaiusel konstantseks. Seetõttu on termilise müra võrrandit võimalik lihtsustada järgmiselt:

Kus:
B = ribalaius Hz-des

Termilise müra arvutused toatemperatuuri jaoks

Soojusmüra tasemeid on võimalik arvutada toatemperatuuril, 20 ° C või 290 ° K. Seda arvutatakse kõige sagedamini 1 Hz ribalaiuse jaoks, kuna seda on siin lihtne skaleerida, kuna müra võimsus on proportsionaalne ribalaiusega. Kõige tavalisem takistus on 50 Ω.

V=4 (1.3803 10-23) 290   50   1

V=0.9 nV

Termilise müra võimsuse arvutused

Kui ülaltoodud termilise müra arvutused on väljendatud pingena, on sageli kasulikum väljendada termilist müra võimsuse tasemena.

Selle modelleerimiseks on vaja pidada mürarohket takistit ideaalseks takistiks, R on ühendatud järjestikku mürapinge allikaga ja ühendatud sobitatud koormusega.

P=V24R

P=(4 k T B R)24 R

P=k T B

Märkus: on näha, et müra võimsus ei sõltu takistusest, vaid ribalaiusest.

Seejärel väljendatakse seda arvu tavaliselt dBm-des.

Termiline müra 50 Ω süsteemis toatemperatuuril on -174 dBm / Hz.

Seejärel on seda lihtne seostada teiste ribalaiustega: kuna võimsuse tase on proportsionaalne ribalaiusega, annab kahekordne ribalaiuse tase kahekordse võimsustaseme (+ 3dB) ja kümnekordne ribalaius kümnekordse võimsustaseme (+ 10dB) .

Termilise müra kalkulaator

Allpool toodud termilise müra arvutamine pakub lihtsat meetodit erinevate vajalike termiliste müra väärtuste määramiseks.



Termiline müra arvutatakse tavaliste ribalaiuste jaoks

Allolevas tabelis on esitatud mitmesuguste levinud ribalaiuste ja tavaliste rakenduste termilise müra põranda arvutused.


Ribalaius ja termiline müra
Ribalaius
(Δf) Hz
Termiline müra
dBm
1-174
10-164
100-154
1k-144
10k-134
100 tuh-124
200 tuhat (2G GSM-kanal)-121
1M (Bluetoothi ​​kanal)-114
5M (3G UMTS-kanal)-107
10M-104
20M (WiFi-kanal)-101

Neid termilise müra võimsuse väärtusi on lihtne arvutada veebikalkulaatori või valemite põhjal, kuid tabelist on mugav viide.


Vaata videot: Ruby on Rails by Leila Hofer (September 2021).