Calculator voor conversie van thermische ruis

dBm

De Thermal Noise Power Conversion Calculator bepaalt het ruisvermogen dat wordt gegenereerd door thermische agitatie van elektronen in een weerstand of elektronisch systeem. Deze ruis, ook wel Johnson-Nyquist-ruis genoemd, is fundamenteel en afhankelijk van temperatuur en bandbreedte. Het resultaat helpt RF- en communicatie-ingenieurs bij het inschatten van de ruisvloer van ontvangers en versterkers.

Formule

Pn = 10 × log10((k × B × T) / (1 mW))

Constanten

  • k = 1,38064852 × 10⁻²³ (Boltzmann-constante)
  • 1 mW = 1 × 10⁻³ W

Formule uitleg

  • T = Temperatuur in Kelvin (K). De kamertemperatuur bedraagt ​​ongeveer 290 K.
  • B = Bandbreedte van het systeem in Hz, kHz, MHz of GHz.
  • Pn = Thermisch ruisvermogen in dBm, dat het inherente ruisniveau over de gegeven bandbreedte vertegenwoordigt.
  • De ruis neemt lineair toe met de temperatuur en de bandbreedte, maar het resultaat wordt logaritmisch uitgedrukt in dBm.

Gebruik van deze rekenmachine

  • Schatting van de ruisvloer van de ontvanger in RF- en communicatiesystemen.
  • Evaluatie van de systeemgevoeligheid en signaal-ruisverhouding (SNR).
  • Het ontwerpen van geluidsarme versterkers en filters.
  • Karakterisering van thermische effecten op signaalprestaties.

Wat is het thermische ruisvermogen bij 290 K over een bandbreedte van 1 MHz?

Ingang : T = 290 K, B = 1 MHz

Uitgang :

  • 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
  • Thermisch ruisvermogen ≈ -144 dBm