Termisk støy, elektrisk støy som skyldes vibrasjoner av elektroner. Når en elektronisk komponent, f.eks. en motstand, har en temperatur over det absolutte nullpunktet, –273,15 °C, vil de termiske vibrasjonene av elektronene i komponenten gi opphav til elektriske spenninger. Disse bevegelsene er tilfeldige i sin natur og gir derfor opphav til en elektrisk støy, termisk støy. For hele frekvensspektret som er interessant for radiokommunikasjon, er den tilgjengelige støyeffekten per båndbreddeenhet, P, fra en slik komponent gitt av P = k · T. T er den absolutte temperatur gitt i grader kelvin og k er Bolzmanns konstant 1,38 · 10–23 W/Hz/K. For en motstand er støytemperaturen lik den fysiske temperaturen, og det er derfor ofte hensiktsmessig å angi støyeffekt per Hz båndbredde som en støytemperatur i grader kelvin. En elektrisk motstand, eller en mikrofon, ved romtemperatur (290 K) har en støytemperatur på 290 K. Støyeffekten i 20 kHz båndbredde kan beregnes til 8 · 10–17 watt.

En antenne med et strålingsdiagram som peker mot et mål ved romtemperatur, har en støytemperatur på 290 K. Men hvis antennen peker mot verdensrommet, vil støyeffekten fra antennen synke fordi støytemperaturen de fleste steder er kun 3– 4 K når vi ser bort fra innvirkning av atmosfæren. I 1932 oppdaget Karl Jansky ved Bell Labs at støytemperaturen i sentrum av Melkeveisystemet var betydelig høyere, og i 1940- og 1950-årene ble det utført målinger for å kartlegge verdensrommet. I en del tilfeller kunne man ikke observere synlige stjerner i samme retning som radiokildene, og slike kilder ble kalt radiostjerner. Dette gav opphavet til radioastronomien.

Støytemperatur er knyttet til støytall eller støyfaktor ved karakterisering av egenskaper ved forsterkere og mottakere for radiosignaler. En forsterker vil alltid bidra med støy. Mens støytallet angir reduksjonen i signal-støyforholdet fra inngang til utgang, vil støytemperaturen angi den støyeffekt som forsterkeren bidrar med, uttrykt som en ekvivalent støykilde på inngangen.

Det er en entydig sammenheng mellom støytall og støytemperatur. Teknologiutviklingen har de siste årene ført til stadig lavere støytall for forsterkere, og lavstøyforsterkere for satellittmottakere til hjemmebruk er nå tilgjengelig med en støyfaktor på 0,3 dB, som tilsvarer en støytemperatur på 20 K.

Nytteverdi. Måling av termisk støy og støytemperatur benyttes av mange systemer for fjernmåling, bl.a. for observasjon fra satellitt av snødybde og for å bestemme iskanten i Arktis. Man benytter såkalte radiometre som bestemmer støytemperatur med en nøyaktighet på en brøkdel av en grad. Samme teknikk kan benyttes for måling av kroppstemperatur og er spesielt hensiktsmessig for febermåling på små barn. En infrarød detektor (IRED, infrared radiation emission detector) måler varmestråling fra trommehinnen og øregangen. Denne er proporsjonal med temperaturen på blodstrømmen i trommehinnen som er nær hypothalamus, en del av hjernen som bl.a. har som oppgave å regulere kroppstemperaturen.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.