실온(290K)에서 이론적으로 수신 가능한 전파 신호의 최소전력레벨에 대해 논하시오

1. 열잡음(Thermal noise)

2. 최소수신레벨

 

1. 열잡음(Thermal noise)

 가. 발생원인

    - 반도체나 저항체등에서 전자의 열운동에 의한 교란으로 나타나는 불규칙한 전위차로 발생하는 잡음

   - 원천적인 제거 곤란

  - 열잡음원은 모든 주파수대에서 단위 대역폭당 같은 양의 잡음전력을 내보내는 백색잡음의 일종

 

나. 잡음전력밀도[mW/Hz]

  - 부하에 전달될 수 있는 최대 잡음 전력

              Pn=KT,     여기서, K:볼쯔만 상수=1.38*10^-23[Joule/K]

                                       T: 절대온도 [K]

 - 상온에서 잡음전력밀도

             Pn=KT=1.38*10^-23[Joule/K]*290[K]=4*10^-21[W]=4*10^-18[mW/Hz]

             10*log(Pn)=10*log(4*10^-18[mW]/1[mW])=-174[dBm/Hz]

 

다. 잡음 전력

  - 대역폭을 갖는 잡음전력

            P=-174+10*log(B)[dBm]

 

2. 최소수신레벨

 - 최소 수신레벨은 아래와 같은 수식으로 정해진다

           Pr[dBm]=-174[dBm]+S/N[dB]+NF[dB]  여기서 S/N: 신호대 잡음비

                                                                             NF: 수신기 잡음지수