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Eletricidade

Calculadora de Cascata de Ruído (Fórmula de Friis)

Fator de ruído total, temperatura de ruído e ganho de uma cadeia de receção até três andares (amplificador de baixo ruído, cabo, misturador, amplificador), e quanto do ruído vem dos andares depois do primeiro.

Resultados

Fator de ruído da cadeia completa 1,708 dB
Ganho da cadeia completa 39,0 dB
Temperatura equivalente de ruído à entrada 139,8 K
Parte do ruído acrescentado que vem dos andares 2 e 3 14,4 %
Como varia
Fator de ruído da cadeia completaGanho do andar 1 0 – 40. Fator de ruído da cadeia completa: 9,21989 → 1,50213Fator de ruído da cadeia completa0246810010203040Ganho do andar 1 (dB)

A linha tracejada marca o valor que escreveu.

O que faz esta ferramenta

Numa cadeia, o ruído de cada andar é dividido pelo ganho que o precede, por isso o primeiro andar domina: F = F₁ + (F₂ − 1) ÷ G₁ + (F₃ − 1) ÷ (G₁G₂), com todos os valores como razões simples e não em dB. Um amplificador de baixo ruído com 20 dB de ganho torna quase irrelevante um misturador de 6 dB atrás dele, ao passo que o mesmo cabo colocado antes do amplificador soma toda a sua perda ao fator de ruído. Uma peça passiva, como um cabo ou um filtro, tem um fator de ruído igual à sua perda, por isso introduza a perda como fator de ruído e também como ganho negativo.

Fórmula

F = F₁ + (F₂ − 1) ÷ G₁ + (F₃ − 1) ÷ (G₁G₂) · FR = 10 log₁₀ F · T_e = 290 K × (F − 1) (Friis, com F e G em razões simples)

Variáveis

SímboloSignificadoUnidade
nf1Fator de ruído do andar 1 (p. ex. LNA)dB
g1Ganho do andar 1dB
nf2Fator de ruído do andar 2 (uma peça com perdas tem FR = perda)dB
g2Ganho do andar 2 (negativo se for perda)dB
nf3Fator de ruído do andar 3dB
g3Ganho do andar 3dB
NTFator de ruído da cadeia completadB
GTGanho da cadeia completadB
TETemperatura equivalente de ruído à entradaK
SHParte do ruído acrescentado que vem dos andares 2 e 3%

Exemplo resolvido

  • Fator de ruído do andar 1 (p. ex. LNA)1,5 dB
  • Ganho do andar 120 dB
  • Fator de ruído do andar 2 (uma peça com perdas tem FR = perda)6 dB
  • Ganho do andar 2 (negativo se for perda)-6 dB
  • Fator de ruído do andar 33 dB
  • Ganho do andar 325 dB
  • Fator de ruído da cadeia completa1,708 dB
  • Ganho da cadeia completa39,0 dB
  • Temperatura equivalente de ruído à entrada139,8 K
  • Parte do ruído acrescentado que vem dos andares 2 e 314,4 %

Limitações

  • A fórmula assume condições ideais: sem perdas por atrito, sem resistência do ar e sem perdas de rendimento, a não ser que as introduza.
  • Os rendimentos e consumos variam de produto para produto. Tire os valores da ficha técnica do fabricante do produto que vai mesmo usar.