海洋无人系统技术：天线噪声

接收天线可以接收三种噪声源：①来自太空的天电噪声，频率范围在50 MHz～4 GHz的是星际起源的噪声；②由任何温度为非0的物体产生的热黑体辐射噪声；③由多种来源产生的人为干扰。

地面站天线主要只接收天电噪声。选择10°的最小仰角，21°的天线波束宽度，因此只有0.5°的天线方向图将以10°的仰角接收地面噪声源。因此，对地面站天线而言，地面噪声源可以忽略不计。地面站天线接收的天电噪声是在银河系中产生的星际噪声。图19.28显示了在一个宽的频率范围内的有效天线温度。在50 MHz～4 GHz的范围内，它给出了一个每日最低和每日最高的值，因为地球每天两次旋转通过银道面时会在此处产生星际噪声。在保留使用最坏情况下的链路预算时，每日最大值将被作为天线温度使用，在430 MHz时对应的温度为200 K。

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图19.28　天线温度

卫星天线将同时接收地面噪声源和星际噪声。地面噪声源包含来自地球表面的热黑体辐射和人为噪声源。来自地球的热黑体辐射的描述如式（19.14）所示，其中T0为地表的平均温度。人为噪声源和干扰将会使地球表面的体感温度升至T0+Th，这里使用了一个300 K的估计值（在287 K的平均表面温度上加13 K）。为了确定卫星天线的有效噪声温度，必须对天线“看到”的所有噪声源进行加权平均。每个源的权值由天线辐射图决定。对线性偶极子天线而言，是很简单的，因为它有一个径向对称模式，且在低地球轨道上，它将“看到”等量的天空和地球。因此，卫星天线温度为1／2（300 K+200 K）=250 K。