射電天文接收機靈敏度

射電天文接收機靈敏度,指接收機測量天體射電信號的靈敏程度,還可以察覺的輸入信號的最小功率變化,射電天文接收機最重要的性能指標之一。

基本介紹

  • 中文名:射電天文接收機靈敏度
  • 定義:收機測量天體射電信號的靈敏程度
  • 檢測:輸入信號的最小功率變化
  • 指標:收機本身的噪聲的比值
正文,

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指接收機可以察覺的輸入信號的最小功率變化。這是射電天文接收機最重要的性能指標之一,用以表征接收機測量天體射電信號的靈敏程度。天體射電信號都具有隨機噪聲形式,射電信號在接收機輸出端引起的變化,至少要大於(包括接收機本身噪聲在內的)整個輸出信號在其平均值附近起伏的均方根誤差才能被察覺。為了能夠確切測量天體射電信號,要求在接收機輸出端的射電信號與接收機本身的噪聲的比值,即信噪比,至少大於1,一般要求大於或等於5。但是,接收機輸入端的噪聲往往遠大於天體射電信號,只有加以平滑後,才能使輸出端的噪聲起伏降低到這種程度。根據統計規律,對於隨機噪聲功率平均值的測量,在N個相鄰頻帶上同時測量的平均值,比單一頻帶測量精確倍。同樣,在N秒鐘測量的平均值會比1秒鐘測量精確倍。因此,當接收機的有效噪聲頻頻寬度為△v,而積分時間常數為τ時,其輸出噪聲起伏為輸入噪聲的 。當採用調製式或相關式接收機時,增益起伏的影響如果可以不計,則接收機的最小可測信號將為(以噪聲溫度的單位表示):
式中TS為包括接收機輸入端各種噪聲在內的所謂系統噪聲,其中也包括射電源的噪聲信號,M為一個與調製方式等有關的常數。根據不同的接收機結構,M的數值分別如下:總功率型接收機為 1,方波調製的單通道接收機為2~2.22,方波調製的雙通道接收機為1.41~1.56,直接相乘的相關接收機為1.41。

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