Le calculateur de conversion de puissance de bruit thermique détermine la puissance de bruit générée par l’agitation thermique des électrons dans une résistance ou un système électronique. Ce bruit, également appelé bruit de Johnson-Nyquist, est fondamental et dépend de la température et de la bande passante. Le résultat aide les ingénieurs RF et communications à estimer le bruit de fond des récepteurs et des amplificateurs.
Formule
Pn = 10 × log10((k × B × T) / (1 mW))
Constantes
- k = 1,38064852 × 10⁻²³ (constante de Boltzmann)
- 1 mW = 1 × 10⁻³ W
Explication de la formule
- T = Température en Kelvin (K). La température ambiante est d’environ 290 K.
- B = Bande passante du système en Hz, kHz, MHz ou GHz.
- Pn = Puissance du bruit thermique en dBm, représentant le niveau de bruit inhérent sur la bande passante donnée.
- Le bruit augmente linéairement avec la température et la bande passante, mais le résultat est exprimé logarithmiquement en dBm.
Utilisations de cette calculatrice
- Estimation du bruit de fond du récepteur dans les systèmes RF et de communication.
- Évaluation de la sensibilité du système et du rapport signal/bruit (SNR).
- Conception d’amplificateurs et de filtres à faible bruit.
- Caractériser les effets thermiques sur les performances du signal.
Quelle est la puissance du bruit thermique à 290 K sur une bande passante de 1 MHz ?
Entrée : T = 290 K, B = 1 MHz
Sortir :
- 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
- Puissance de bruit thermique ≈ -144 dBm