Calculadora de sensibilidad del receptor y piso de ruido (kTB)

Cómo funciona

ruido térmico N = k × T × B · kT a 290 K = −173.98 dBm/Hz · piso de ruido (dBm) = 10 log₁₀(kT × 1000) + 10 log₁₀ B + NF · sensibilidad = piso de ruido + SNR requerida · V_rms = √(P × Z) · k = 1.380649 × 10⁻²³ J/K

Toda resistencia genera ruido térmico de Johnson-Nyquist con potencia kTB, que a temperatura ambiente (290 K) es −174 dBm por cada hercio de ancho de banda. El receptor añade su propio ruido (su figura de ruido) y el demodulador necesita que la señal esté cierta SNR por encima de ese ruido. Por eso la sensibilidad mejora 3 dB cada vez que reduces el ancho de banda a la mitad o bajas la figura de ruido 3 dB, y así los enlaces de banda estrecha y de espectro ensanchado llegan a −130 dBm o menos.

Ejemplo resuelto

Un receptor con 200 kHz de ancho de banda, 6 dB de figura de ruido y 10 dB de SNR requerida a 290 K: kTB = −173.98 + 10 log₁₀(200,000) = −120.96 dBm, el piso de ruido del receptor es −114.96 dBm y la sensibilidad es −104.96 dBm: unos 31.88 fW, o 1.263 µV sobre 50 Ω (2.02 dBµV).

Fuentes: Wikipedia — Johnson–Nyquist noise (noise power, −174 dBm/Hz) · NIST CODATA — Boltzmann constant

Preguntas frecuentes