Radiometer Gleichung

Die Radiometer Gleichung stellt das wichtigste Element für eine zentrale Charakterisierung eines Empfangssystems dar. Dabei wird einerseits die Siganlstärke einer Radioquelle (S) mit dem physikalisch immer vorhandenen jedoch nicht gewünschten Systemrauschen (N) des gesamten Empfangs-systems in Beziehung gesetzt. Mit dieser Gleichung läßt sich sehr gut ermitteln, ob zum Beispiel ein verwendetes Empfangssystem zunächst einmal ganz grundsätzlich für die Beobachtung einer bestimmte Radioquelle am Himmel geeignet ist.





Daraus ergibt sich, dass ein Empfangssystem empfindlicher wird, wenn zum einen die Systemtemperatur (Tsys) so klein wie möglich ist und zum anderen die Empfangsbandbreite sowie die Integrationszeit (im weitesten Sinne eine Art von Beobachtungszeit) vergrößert werden können.


Besteht ein Empfangssystem für 1,42 GHz zum Beispiel aus einem 3 Meter Parabolspiegel, einem rauscharmen Vorverstärker sowie einem FunCube Dongle als Empfänger so könnte man mit einer Systemtemperatur Tsys = 100K und einer Empfangsbandbreite von 40 KHz rechnen. Füllt eine Wasserstoffwolke der Eigentemperatur 60 Kelvin die Richtkeule der Antenne vollständig aus, dann kann man bei einer Integrationszeit von 1 Sekunde einen Signalansieg von ca. 2dB erwarten. Wird dagegen über 100 Sekunden integriert gewinnt man 1dB dazu. Damit kann man mit einem Signalanstieg von ca. 3dB rechnen. Ist die Empfamgsbandbreite auf einer Frequenz kleiner, wie zum Beispiel bei vielen DVB-T Sticks im Panoramamodus das der Fall ist, wäre bei 50 Hz Bandbreite pro Kanal und 10 Sekunden Integration mit einem Signalanstieg von ca. 1,1dB zu rechnen.






 

104021