Actualités - Notions de base sur les antennes : Paramètres de base des antennes

Les objets dont la température réelle est supérieure au zéro absolu rayonnent de l'énergie. La quantité d'énergie rayonnée est généralement exprimée en température équivalente TB, communément appelée température de brillance, définie comme suit :

TB est la température de brillance (température équivalente), ε est l'émissivité, Tm est la température moléculaire réelle et Γ est le coefficient d'émissivité de surface lié à la polarisation de l'onde.

L'émissivité étant comprise dans l'intervalle [0,1], la valeur maximale que peut atteindre la température de brillance est égale à la température moléculaire. En général, l'émissivité dépend de la fréquence de fonctionnement, de la polarisation de l'énergie émise et de la structure moléculaire de l'objet. Aux micro-ondes, les émetteurs naturels de bonne énergie sont le sol, dont la température équivalente est d'environ 300 K, le ciel au zénith, dont la température équivalente est d'environ 5 K, ou le ciel à l'horizontale, dont la température est comprise entre 100 et 150 K.

La température de luminosité émise par différentes sources lumineuses est interceptée par l'antenne et apparaît à l'écran.antenneLa température à l'extrémité de l'antenne est exprimée en température. La température à l'extrémité de l'antenne est obtenue à partir de la formule ci-dessus, après pondération du diagramme de gain de l'antenne. Elle peut être exprimée ainsi :

TA est la température de l'antenne. En l'absence de perte par désadaptation et de perte sur la ligne de transmission entre l'antenne et le récepteur, la puissance de bruit transmise au récepteur est :

Pr est la puissance du bruit de l'antenne, K est la constante de Boltzmann et △f est la bande passante.

figure 1

Si la ligne de transmission entre l'antenne et le récepteur présente des pertes, la puissance de bruit d'antenne obtenue à partir de la formule ci-dessus doit être corrigée. Si la température réelle de la ligne de transmission est égale à T0 sur toute sa longueur et que le coefficient d'atténuation de la ligne reliant l'antenne au récepteur est une constante α, comme illustré à la figure 1, la température effective de l'antenne au point de réception est alors :

Où:

Ta est la température de l'antenne au point d'extrémité du récepteur, TA est la température du bruit de l'antenne au point d'extrémité de l'antenne, TAP est la température du point d'extrémité de l'antenne à la température physique, Tp est la température physique de l'antenne, eA est l'efficacité thermique de l'antenne et T0 est la température physique de la ligne de transmission.
Par conséquent, la puissance du bruit de l'antenne doit être corrigée à :

Si le récepteur lui-même a une certaine température de bruit T, la puissance de bruit du système au point d'extrémité du récepteur est :

Ps est la puissance de bruit du système (au point d'extrémité du récepteur), Ta est la température de bruit de l'antenne (au point d'extrémité du récepteur), Tr est la température de bruit du récepteur (au point d'extrémité du récepteur) et Ts est la température de bruit effective du système (au point d'extrémité du récepteur).
La figure 1 illustre la relation entre tous les paramètres. La température de bruit effective Ts de l'antenne et du récepteur du système de radioastronomie varie de quelques K à plusieurs milliers de K (la valeur typique est d'environ 10 K), et varie selon le type d'antenne, de récepteur et la fréquence de fonctionnement. La variation de température à l'extrémité de l'antenne, causée par la variation du rayonnement cible, peut être minime, de l'ordre de quelques dixièmes de K.

La température de l'antenne à l'entrée et à l'extrémité du récepteur peut varier de plusieurs degrés. Une ligne de transmission courte ou à faibles pertes peut réduire considérablement cette différence de température, jusqu'à quelques dixièmes de degré.

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