La potenza di rumore ai capi dei morsetti di un'antenna è dovuta alla composizione di diversi tipi di rumore e disturbi provenienti da varie fonti. Una di queste è anche interna, perché le antenne hanno sempre delle perdite per effetto joule che agiscono come un resistore e generano rumore per effetto Johnson.
Le altre componenti sono esterne e sono dovute a fonti distribuite nello spazio circostante.
Tra le fonti più comuni ci sono:
- il rumore cosmico (radiazione di fondo a microonde)
- il rumore atmosferico (disturbo dovuto alle scariche elettriche dei fulmini)
- il rumore del sole e della luna (Il sole pur avendo un'estensione angolare piccola, circa 0.5° ha una temperatura di brillanza di migliaia di gradi capace di generare una grande potenza di rumore e di accecare temporaneamente alcuni ricevitori)
- il rumore terrestre (il rumore emesso dai corpi a temperatura ambiente)
- il rumore man made (la somma dei disturbi emessi dai dispositivi elettrici/elettronici)
Ovviamente come si immagina il lettore che ha posto la domanda il loro contributo è pesato dal diagramma di radiazione dell'antenna. Una sorgente sul lobo principale dell'antenna produrrà più potenza di rumore che sui lobi laterali. La temperatura equivalente d'antenna è definita proprio come l'integrale delle Temperature di brillanza degli oggetti Tb pesati per il diagramma di radiazione G:
Così definita la temperatura equivalente non è altro che la temperatura di un oggetto omogeneamente distribuito intorno all'antenna. In questo senso una volta definita la temperatura equivalente il modello non ha più bisogno del diagramma di radiazione o dal guadagno perché l'integrale su tutto lo spazio del diagramma di radiazione è unitario.
Il calcolo della temperatura equivalente è di solito molto complesso perché non si conoscono esattamente le distribuzioni e le temperature di emissione di tutti i contributi. Per questo si utilizzano temperature equivalenti approssimate, accettando dei margini di sicurezza.
Ad esempio per un collegamento satellitare da terra si utilizzerà il contributo atmosferico e si valuterà la probabilità che il sole entri nel lobo principale. Per un collegamento terrestre di solito si usa una TA = 290 K, cioè la temperatura ambiente media.
Questa approssimazione non è comunque troppo dannosa perché di solito il rumore generato dai dispositivi elettronici (soprattutto il front end: eventuali filtri e amplificatori) è preponderante rispetto a quello in ingresso all'antenna.
Link utili
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=3181
https://en.wikipedia.org/wiki/Noise_(signal_processing)
https://en.wikipedia.org/wiki/Atmospheric_noise
https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_noise
Dispensa del corso "Elettronica per lo spazio", Università di Roma Tor Vergata (Prof Ernesto Limiti)
http://www.uniroma2.it/didattica/EL_Spazio/deposito/Analisi_del_Collegamento.pdf