Chương 3 Nhiễu, can nhiễu và tính toán dự trữ tuyến
3.3 Nhiệt độ nhiễu của anten
Các máy thu trong hệ thống thông tin vệ tinh thường có độ nhạy cao và sử dụng anten có búp sóng hẹp. Nhiễu từ các nguồn bức xạ của các vật thể trong không gian có thể lọt vào búp sóng thu của anten, do đó việc xác định nhiễu tại đầu vào máy thu là một vấn đề quan trọng. Công suất nhiễu được xác định theo biểu thức (3.2), trong đó các tham số k (hằng số boltzman) và B (độ rộng băng tần) là đã biết, do đó chỉ cần xác định nhiệt độ Te.
Anten trong trường hợp này được giả sử như một nguồn nhiễu, được đặc trưng bởi một nhiệt độ nhiễu và được gọi là nhiệt độ nhiễu của anten, TA(K).
Nếu như Tb(q,) là nhiệt độ chói (brightness temperature) của một vật thể bức xạ theo hướng (q,) và G(q,) là hàm phương hướng (độ lợi) của anten thì lúc đó nhiệt độ TA của anten trong búp sóng thu nhận được từ tất cả các vật thể bức xạ trong không gian sẽ được biểu thị bởi biểu thức tích phân sau:
b 1 T ( ) T ( , )G( , )d 4 q q (3.3)
Hình 3.2 là một mạch tương đương để xác định nhiệt độ nhiễu tại đầu vào của một máy thu trong thệ thống thông tin vệ tinh.
Mạch tương đương gồm có một anten được kết nối với máy thu qua đường dây phi đơ. Kết nối có suy hao và nhiệt độ nhiệt động TF (có giá trị gần T0 = 290 K). Suy hao LFRX có giá trị tương ứng với độ lợi (hệ số truyền đạt) GFRX = 1/ LFRX và có giá trị nhỏ hơn 1.
Máy thu An ten TA T1 TF Phi đơ T2 TR
Hình 3.2 Mạch tương đương để tính nhiệt độ nhiễu của hệ thống thu
Nhiệt độ nhiễu của hệ thống sẽ được xác định tại hai điểm sau - Tại đầu ra của anten, trước kết nối có nhiệt độ là T1.
- Tại đầu vào của máy thu, sau suy hao kết nối, có nhiệt độ là T2.
Nhiệt độ nhiễu T1 là tổng của nhiệt độ nhiễu anten TA và nhiệt độ nhiễu của hệ thống con bao gồm các kết nối.
T1 = TA + (LFRX -1 )TF + TR/GFRX (K) (3.4) Nếu tại đầu vào của máy thu nhiệt độ đó cần được suy giảm một hệ số là LFRx (do phối hợp trở kháng) ; thay GFRX = 1/LFR như vậy nhiệt độ nhiễu T2 tại đầu vào máy thu sẽ là :
T2 = T1/LFRx = TA/LFRX = TA/LFRX + TF(1-1/LFRX) + TR (K) (3.5) Trong đó :
TF = nhiệt độ nhiễu của đường dây phi đơ ; LFRX = tổn hao đường dây phi đơ của máy thu ;
GFRX = hệ số truyền đạt (độ lợi) của đường dây phi đơ ; TR = nhiệt độ nhiễu của máy thu.
Ở đây, sự góp mặt nhiễu trong một hệ thống được xác định bởi nhiệt độ nhiễu tại một điểm xem xét nào đó của hệ thống và điểm xem xét được chọn là đầu vào của máy thu, và nhiệt độ nhiễu đó cũng được gọi là nhiệt độ nhiễu của hệ thống. Tại điểm xem xét đó, tất cả các nhiệt độ nhiễu cả hai chiều (chiều xuôi và chiều ngược) đều được tính đến vì chúng đều có tác động đến điểm xem xét.