天線噪聲溫度

基本概念

在指定頻率的單位頻寬內，假設在無噪聲的接收機前接一個電阻，如果接收機輸出的噪聲溫度與接天線時的噪聲溫度相同，則這個電阻的噪聲溫度就是該天線的噪聲溫度。天線的噪聲溫度T_a由兩部分組成，其一是天線本身材料的損耗引起的熱噪聲T_a1，另一部分是天線接收到的外界的噪聲T_a2,則

T_a=T_a1+T_a2

熱噪聲T_a1的計算比較混亂，有人認為T_a1≈T₀，有人認為天線的熱噪聲對天線噪聲溫度沒有貢獻。天線接收到的外界噪聲T_a2是外界噪聲源(如宇宙噪聲等)，通過無線的方式傳給系統的，與天線的方向圖有關；熱噪聲T_a1也是由一種噪聲源，在此稱為天線自身噪聲源，它通過饋傳輸給系統，與系統的阻抗有關。

天線自身噪聲源為天線所處的環境溫度，以T₀表示。

天線自身噪聲溫度：天線自身噪聲源傳給系統的噪聲溫度，即T_a1

天線直流電阻：由於天線原材料的歐姆損耗造成的電阻，稱為天線的直流電阻，記為R_dc

天線交流阻抗：對應於天線工作的電磁場模式的阻抗，稱為天線的交流阻抗。

通常所說的天線本身材料的損耗引起的熱噪聲是指天線自身噪聲源傳給系統的噪聲溫度，而不是天線所處的環境溫度，實際上，大家關心的是天線自身噪聲源對系統的貢獻而不是天線自身噪聲源。將天線的阻抗分解成兩部分，其一是天線的直流電阻R_dc．其二是天線的交流阻抗Z_ac則天線的阻抗Z_a為

Z_a=R_dc+Z_ac

根據這樣的定義，天線直流電阻與頻率無關，它就是天線自身的噪聲源，顯然，這個天線自身噪聲源的噪聲溫度就是天線所處環境的噪聲溫度。而天線的交流阻抗與頻率有關，由天線的形狀、尺寸、材料、工作模式、饋電點位置等參數決定。

任何高於絕對零度的物體都輻射電磁波，產生噪聲。外界的噪聲源主要包括宇宙噪聲、雷電噪聲、大氣噪聲、雨雪噪聲、地面噪聲、人為噪聲等。有些噪聲源是時刻都存在的，有些噪聲源則在某些情況下才出現。。

宇宙噪聲(T_g)：空間星體的熱氣體以及分布在星際空間中的物質所形成的噪聲，它與頻率的關係為：

T_g=26.1/f²(K)。式中f為頻率(GHz)。

太陽系噪聲(T_sun)：寧靜太陽的噪聲模型為T_sun=195750/f(K)，f為頻率(GHz)。太陽爆發時的噪聲溫度為寧靜時的十倍左右。

大氣噪聲(T_air)：在乾燥空氣中，大氣噪聲主要是氧氣吸收所產生的噪聲，在1GHz以下，乾燥大氣的噪聲較小，與其它噪聲源相比，可以忽略；在10GHz以上，大氣噪聲急劇增加，在1GHz～10GHz時，大氣噪聲與仰角的關係圖表見文獻。

地面噪聲(T_gad)：一般取T_gad=293K。