Il calcolatore di conversione della potenza del rumore termico determina la potenza del rumore generata dall’agitazione termica degli elettroni in un resistore o un sistema elettronico. Questo rumore, chiamato anche rumore Johnson-Nyquist, è fondamentale e dipende dalla temperatura e dalla larghezza di banda. Il risultato aiuta gli ingegneri RF e delle comunicazioni a stimare il rumore di fondo di ricevitori e amplificatori.
Formula
Pn = 10 × log10((k × B × T) / (1 mW))
Costanti
- k = 1,38064852 × 10⁻²³ (costante di Boltzmann)
- 1 mW = 1 × 10⁻³ W
Spiegazione della formula
- T = Temperatura in Kelvin (K). La temperatura ambiente è di circa 290 K.
- B = larghezza di banda del sistema in Hz, kHz, MHz o GHz.
- Pn = Potenza del rumore termico in dBm, che rappresenta il livello di rumore intrinseco attraverso la larghezza di banda data.
- Il rumore aumenta linearmente con la temperatura e la larghezza di banda, ma il risultato è espresso logaritmicamente in dBm.
Usi di questa calcolatrice
- Stima del rumore di fondo del ricevitore nei sistemi RF e di comunicazione.
- Valutazione della sensibilità del sistema e del rapporto segnale-rumore (SNR).
- Progettazione di amplificatori e filtri a basso rumore.
- Caratterizzazione degli effetti termici sulle prestazioni del segnale.
Qual è la potenza del rumore termico a 290 K su una larghezza di banda di 1 MHz?
Ingresso : T = 290 K, B = 1 MHz
Produzione :
- Pn = 10 × log10((1,38 × 10⁻²³ × 1 × 10⁶ × 290) / 1 × 10⁻³)
- Pn = 10 × log10(4.002 × 10⁻¹⁵)
- Pn = 10 × (-14,398) = -143,98 dBm
- Potenza del rumore termico ≈ -144 dBm