Độ nhạy, nhiễu âm, số nhiễu âm trong máy thâu thanh.

dientu75
14 Oct 202310:27

Summary

TLDRThe video discusses the impact of noise on the sensitivity of shortwave receivers, particularly under 30 MHz. Using the Icom IC-3 7851 as an example, the script explains how natural noise affects receiver performance, calculating noise power and noise figure. It highlights that while the receiver has excellent sensitivity, high atmospheric noise can overshadow it, making it difficult to pick up weak signals. The script also explores the difference between theoretical and practical noise levels, suggesting that the receiver's sensitivity may be less effective in high noise environments but becomes crucial at higher frequencies where natural noise is reduced.

Takeaways

  • 📡 High-frequency interference in natural environments significantly affects receiver sensitivity, especially below 30 MHz.
  • 🔊 Even with good sensitivity, receivers struggle to eliminate natural noise factors, impacting their performance.
  • 🔍 Example: Using the Icom IC-7851 to illustrate how environmental noise affects signal reception.
  • 📐 Calculations show the noise power at standard atmospheric temperature (290K) is significant.
  • ⚙️ The source voltage needs to be calculated considering the impedance of the source and the load.
  • 📊 Signal-to-noise ratio (SNR) at input: 20 times the logarithm of the input voltage divided by the noise voltage.
  • 🔢 Example calculation of SNR for the Icom IC-7851 shows the noise figure may be around 5 dB, which is more realistic.
  • ⚖️ The environmental noise level often exceeds the receiver's sensitivity, making it hard to receive weak signals.
  • 🌐 Natural noise has a substantial impact on high-frequency bands, rendering good sensitivity less effective.
  • 📈 On ultra-high frequencies (above 30 MHz), environmental noise reduces significantly, making receiver sensitivity more critical.

Q & A

  • What is the main topic of the video script?

    -The main topic of the video script is the sensitivity and noise figure in shortwave radio receivers, specifically discussing the impact of natural noise on receiver sensitivity.

  • What is the significance of the 30 MHz frequency range mentioned in the script?

    -The 30 MHz frequency range is significant because it represents the high-frequency band where the noise level in the natural environment is very high, affecting the performance of radio receivers.

  • What does the script mention about the noise figure of the Icom IC-37851 receiver?

    -The script discusses the noise figure of the Icom IC-37851 receiver, suggesting that its sensitivity might be too high in the presence of high natural noise, making it difficult to filter out the natural noise and receive weak signals effectively.

  • What is the noise figure and how is it calculated in the context of the script?

    -The noise figure is a measure of the noise performance of a radio receiver. In the script, it is calculated by considering the signal-to-noise ratio at the input and output of the receiver and using logarithmic calculations to determine the noise level in decibels (dB).

  • What is the role of the antenna in the context of noise and receiver sensitivity?

    -The antenna plays a crucial role in picking up signals and noise from the environment. The script mentions that the noise power at the antenna is a significant factor in determining the receiver's noise figure and overall sensitivity.

  • What does the script imply about the performance of the Icom IC-37851 in high noise environments?

    -The script implies that the Icom IC-37851 may not perform optimally in high noise environments, such as those with high levels of natural noise, due to its high sensitivity which could lead to the receiver being overwhelmed by noise.

  • What is the significance of the 5 dB noise figure mentioned in the script?

    -The 5 dB noise figure is suggested as a more reasonable and realistic figure for the receiver's noise performance, considering the high levels of natural noise in the 30 MHz frequency range.

  • How does the script discuss the impact of natural noise on the receiver's ability to pick up weak signals?

    -The script discusses that with a high level of natural noise, such as 414 microvolts, the receiver's sensitivity becomes less effective as it can only pick up noise, making it difficult to detect weak signals.

  • What is the conclusion about the Icom IC-37851's performance in the script?

    -The conclusion is that while the Icom IC-37851 has good design specifications, its high sensitivity may not be useful in high noise environments, such as those with high levels of natural noise at the 30 MHz frequency range.

  • What alternative frequency range is suggested for better performance of the Icom IC-37851 in the script?

    -The script suggests that the Icom IC-37851 may perform better at higher frequency ranges, such as the VHF band (above 30 MHz), where the level of natural noise is significantly reduced.

Outlines

00:00

🔍 Impact of Noise on Sensitivity in Shortwave Radios

The first paragraph discusses the impact of natural noise on the sensitivity of shortwave radios, specifically mentioning the high-frequency range below 30 MHz. It explains that even a highly sensitive receiver may not perform as expected due to the significant noise levels in the natural environment. The example of the Icom IC-3 7851 radio is used to illustrate the concept of noise power and its calculation at standard temperature conditions. The paragraph also introduces the noise figure concept and how it relates to signal-to-noise ratio, emphasizing the challenge of distinguishing weak signals from background noise.

05:00

📡 Reevaluating Noise Figure and Sensitivity in Radio Communication

The second paragraph delves deeper into the noise figure, correcting a previous assumption and explaining that the actual noise figure might be higher than initially thought. It discusses the calculation of noise figure in relation to the noise from the antenna and the receiver's internal noise. The paragraph also explores the implications of a high noise figure on the receiver's ability to pick up weak signals, suggesting that a noise figure of 5 dB might be more realistic and reasonable than an exceptionally low figure. It highlights the importance of considering natural noise sources and their impact on radio reception.

10:01

🌐 Adjusting Sensitivity for Different Frequency Bands

The final paragraph shifts the focus to the importance of adjusting the receiver's sensitivity based on the frequency band in use. It contrasts the challenges of high noise levels in the high-frequency bands with the benefits of lower noise levels in the very high-frequency bands above 30 MHz. The speaker thanks the audience for their attention and invites any questions, indicating a willingness to engage further on the topic of radio communication and sensitivity in the presence of natural noise.

Mindmap

Keywords

💡Sensitivity

Sensitivity in the context of the video refers to the ability of a receiver, such as the ICOM IC-37851 mentioned, to detect weak signals. It is a key concept because it determines how well the receiver can operate amidst natural noise. The script discusses the impact of noise on sensitivity, noting that even a highly sensitive receiver may not perform as desired if the environmental noise is too high.

💡Noise

Noise is any unwanted signal that interferes with the reception of a desired signal. The video script discusses natural noise and its significant impact on the performance of a receiver, especially at high frequencies below 30 MHz. It is a crucial concept as it affects the receiver's ability to detect signals and can limit the receiver's sensitivity.

💡ICOM IC-37851

The ICOM IC-37851 is a specific model of a receiver used as an example in the script. It is relevant because the video uses this model to illustrate the concepts of sensitivity and noise. The script mentions its performance characteristics and how it is affected by natural noise.

💡Frequency

Frequency is the rate of oscillation or cycle per unit time, measured in MHz (megahertz) in the video. It is important because different frequencies are more susceptible to noise, and the script specifically discusses the impact of noise on high frequencies below 30 MHz.

💡Signal-to-Noise Ratio (SNR)

The Signal-to-Noise Ratio is the level of a signal compared to the level of background noise. It is a critical metric in the video, as it determines the clarity of the received signal. The script calculates SNR and discusses how it is affected by the receiver's sensitivity and the noise level.

💡Noise Figure

Noise Figure is a measure of how much noise a receiver adds to the received signal. It is a key concept in the video, as it helps to understand the receiver's performance in the presence of noise. The script calculates the noise figure of the ICOM IC-37851 and discusses its implications on the receiver's sensitivity.

💡Microvolts (μV)

Microvolts are a unit of electrical potential, where one microvolt is one-millionth of a volt. In the video, microvolts are used to express the equivalent noise voltage that the receiver can detect, which is a measure of its sensitivity.

💡Decibels (dB)

Decibels are a logarithmic unit used to express the ratio of two values of a physical quantity, often power or intensity. In the script, decibels are used to quantify the noise level and the difference in noise figures, which helps in understanding the relative noise impact on the receiver's performance.

💡Natural Noise

Natural noise refers to the background noise that occurs naturally in the environment, such as atmospheric noise from the sky. The video script discusses how natural noise can significantly affect the receiver's sensitivity and performance, especially at certain frequencies.

💡Antenna Noise Temperature

Antenna Noise Temperature is a measure of the noise generated by an antenna. In the video, it is used to calculate the noise power and to understand the impact of the antenna on the overall noise figure of the receiver.

💡Bandwidth

Bandwidth in the context of the video refers to the range of frequencies that a receiver can process. It is relevant because the script mentions a bandwidth factor in the calculation of noise power, which affects the overall noise figure and the receiver's sensitivity.

Highlights

Discusses the impact of environmental noise on sensitivity in high-frequency ranges below 30 MHz.

Explains how even with good sensitivity, natural environmental noise can hinder device performance.

Uses the Icom IC-7851 as an example to illustrate the effect of noise power from the sky at a standard temperature of 290K (17°C).

Calculates the noise power using the Boltzmann constant multiplied by temperature and bandwidth, resulting in 8.4 x 10^-18 W.

Determines the voltage at the source, considering the source impedance and load impedance, which are both 50 ohms.

Uses the formula for power (voltage squared divided by impedance) to find the source voltage, resulting in 4.1 x 10^-8 V or 4.1 µV.

Discusses the signal-to-noise ratio (SNR) at the input, calculated as 20 times the logarithm of the input voltage divided by noise voltage.

Mentions the Icom IC-7851's sensitivity below 30 MHz, capable of receiving signals down to 0.16 µV.

Calculates the SNR as 20 times the log of 4 divided by 0.4 µV, resulting in 12 dB.

Introduces the concept of noise figure, defined as the difference between the SNR at the input and output.

States that the Icom IC-7851's noise figure is 2 dB, which is unusually low and possibly underestimated.

Suggests a more realistic noise figure of 5 dB, considering a potential measurement error or higher actual sensitivity.

Explains the ratio of noise power to signal power, with the noise figure calculated as 10 times the log of the noise ratio.

Highlights the natural environmental noise being significantly higher than the device noise, impacting signal reception.

Concludes that despite the Icom IC-7851's good design specifications, high-frequency natural noise limits its sensitivity.

Notes that the device's sensitivity becomes more crucial in ultra-high-frequency ranges above 30 MHz where natural noise is reduced.

Transcripts

play00:02

chào các bạn trở lại với phần số hai của

play00:06

cái đề tài nói về độ nhạy và nhiễu âm

play00:09

trong máy tổ thàh Như mình đã nói mình

play00:12

sẽ nói về cái ảnh hưởng của nhiễu âm

play00:16

trong thiên nhiên lên độ nhạy Nói Chung

play00:19

quy là trong những cái tần số cao tầng

play00:22

khoảng dưới 30

play00:25

Mhz cái độ nhiễu âm đi từ trong cái môi

play00:29

trường thiên nh nó rất lớn thành ra dầu

play00:33

cho cái máy có cái độ nhạy rất tốt nó

play00:36

cũng không có làm việc như là ý mình

play00:39

mong muốn bởi vì nó không thể

play00:42

nào loại bỏ được cái yếu tố thiên

play00:46

nhiên

play00:47

thì sau đây mình sẽ dùng cái máy icon

play00:53

ic3 7851 như là một cái thí dụ thì trong

play00:57

cái thí dụ này mình nói

play01:01

là cái

play01:06

à công suất nhiễu Âm

play01:09

ở từ

play01:12

cái dây trời chuẩn tại nhiệt độ calin

play01:17

290 độ tức là 17° C thì nó bằng hàng số

play01:22

c k là bman constant đây nhân cho nhiệt

play01:27

độ nhân cho băng thông thì nó là bằng

play01:30

8.4 nh 10 à lũy thừa trừ 18

play01:35

Wat Khi mà mình tính cái nguồn cái điện

play01:40

thế ở nguồn Tại vì nó điện thế ở nguồn

play01:44

nó phải bằng hai lần cái điện thế Tại

play01:47

cái tải tại vì nguồn nó cũng có một cái

play01:49

tổng trở nguồn 50 ôm bằng với tổng trở

play01:52

tải tại ra mình có số 2 đâi thì mình

play01:55

dùng cái công thức

play01:57

à tính ngược lại là công thức

play02:00

công suất

play02:01

bằng điện thế bình phương chia cho tổng

play02:04

trở thì mình tính ngược lại thì mình có

play02:07

cái công cái điện thế ở nguồn nó là 4.1

play02:11

nhân 10 - 8 hay đổi ra microphone nó là

play02:16

4 ph của một

play02:20

micr khi mà mình nói về cái tỉ số của

play02:25

cái tín hiệu với lại

play02:28

trên

play02:31

nguồn

play02:32

nguồn nhiễu tại ngõ vào thì nó là bằng

play02:38

20 lần ló của điện thế ở ngõ vào và cái

play02:43

điện thế nhiễu như mình đã trình bày

play02:47

trong cái lần

play02:48

trước máy icom ic3

play02:52

7851 nói rằng độ nhạy của nó ở khoảng

play02:57

dưới 30

play02:58

Mhz

play03:00

là nó có thể bắt được tín hiệu

play03:04

ch06 ch16 micov thì có nghĩa là cái

play03:10

độ tín hiệu trên nhiễu âm của nó là sẽ

play03:14

bằng 20 lần log của số ch16 chia cho 04

play03:19

micov 6.04 micov là cái điện thế của cái

play03:24

nguồn tương đương với lại cái nhiễu từ

play03:28

cái sợ dây trời thì có nghĩa là 20 nhân

play03:31

cho log 4 log của 2 là ch3 log 4 là ch6

play03:36

thành ra 20 nhân cho ch6 là bằng

play03:40

12db thì

play03:43

cái kêu là cái số nhiễu thì nó là bằng

play03:49

hiệu số của cái

play03:52

độ nhiễu tín hiệu trên nhiễu từ ngõ vào

play03:58

trừ cho cái

play04:00

độ nhiễu ở ngõ ra cái này là chỗ ngõ

play04:03

vào và chỗ này là ra thì mình đã nói tín

play04:08

hiệu ở ngõ ra trên nhiễu ở ngõ ra là

play04:11

10db thì cái số này là 12 - 10 có nghĩa

play04:15

là cái thông số kêu

play04:18

là độ nhiễu âm nó chỉ là 2db thì cái này

play04:23

làm cho tôi hơi thắc mắc là tại vì số

play04:25

2db này kêu là quá tốt thành ra có thể

play04:29

người ta

play04:31

à khi mà người ta nói là cái máy người

play04:35

ta Nhị với lại ch16 MV có thể nó không

play04:39

phải là cái nguồn như mình nghĩ

play04:43

là ch06 ở đây ch16 micov ở đây mà có thể

play04:48

là nó đương đo tại ở đây thì cái số này

play04:52

phải là lớn hơn gấp hai lần nếu mà lớn

play04:54

hơn gấp hai lần thì cái thông số đó mình

play04:56

phải cộng thêm 3db vô ha tức Tức

play05:00

là mình không nghĩ nó là ch16 mà nó phải

play05:03

là hai lần ch16 thành ra cái số này nó

play05:06

phải lớn hơn 3db tức là vvs này nó sẽ là

play05:10

2 lần ch16 micr có nghĩa như vậy là cái

play05:14

noise figure hay là cái số nhiễu này nó

play05:18

thiệt ra nó là bằng thay vì nó là 12 -

play05:22

10 nó sẽ là 15 - 10 12 nhân cho 12db

play05:26

nguồn có 12db khi mà mình nhân 2 là mình

play05:29

cộng cộng 3db vô thành 15 15 - 10 Tức là

play05:33

cái thông

play05:35

số độ nhiễu của nó là 5db thì cái này có

play05:38

lẽ hợp lý hơn Bây giờ tôi nghĩ 2db 2 DB

play05:43

có r rất rất là

play05:45

tốt Tôi chưa có thấy máy nào như vậy thì

play05:48

tôi nghĩ 5db có thể là tốt hơn bây giờ

play05:51

mình nói về ảnh hưởng

play05:54

của nhiễu âm từ cái nguồn thiên

play05:57

nhiên thì Khi mà mình nói cái độ nhiễu

play06:02

là 5db có nghĩa là mình lấy 10 nhân cho

play06:07

ló của cái tổng số của nhiễu chia cho

play06:12

cái nhiễu từ cái sợi dây trời Hay là

play06:16

mình viết ngược lại thì cái tỷ số này Pa

play06:21

tr pe c 1 là cái tỷ số này đây nó bằng

play06:25

10 L thừa ch05 ch05 nó đi từ số 5 chia

play06:29

cho số 10 đây hay là cái số này nó là

play06:32

bằng 10 L thừa 05 Tức là cái này là 10 L

play06:36

thừa 1/2 tức là à căn 10 đó tức là căn

play06:40

10 à đem số 1 này Qua đây Thành ra -1

play06:44

thì căn 10 nó vào khoảng

play06:46

3.16 lớn hơn pi một chút à trừ cho 1 thì

play06:50

còn 2.16 có nghĩa là PR này nó là bằng

play06:54

2.16 nhân cho Pi Tức là cái này là độ

play06:58

nhiệ

play06:59

từ cái máy và cái này là độ nhiễu từ cái

play07:02

S dây trời tức là độ nhiễu từ cái máy nó

play07:05

chỉ hơn cấp hai lần cái độ máy từ dây

play07:09

trời tức là độ nhiễu từ cái máy nó là 18

play07:12

nhân cho 10 - 18 mình nhớ là độ nhiễu từ

play07:15

dây trời là 8.4 nh cho 10 lũy thừa trừ

play07:18

18 Đây là 18 8.4 nhớ

play07:22

18 bây giờ nếu mà mình nói là cái nguồn

play07:26

nhiễu từ thiên nhiên nó là 20 lần DB lớn

play07:30

hơn là cái nguồn nhiễu tự nhiên của sợ

play07:34

dây Trời có nghĩa là 100 lần lớn hơn thì

play07:37

mình nhân cái số của cái sợ dây trời đây

play07:41

8.4 nh 10 L tr-1 nhân cho 100 và cộng

play07:46

với lại cái nguồn nhiễu từ cái máy rất

play07:49

thấp là 18 nhân -18 nhân cho 10 L th

play07:53

tr-1 thì mình thấy mình cộng số 8.4 nhân

play07:58

cho 100 này là 84 cộng với số 18 là 858

play08:02

nhân cho 10 Lý trừ 18 thì khi mà mình

play08:06

lấy cái tín hiệu tương đương của cái

play08:10

nguồn

play08:12

À cái nguồn cái nguồn tương đương của

play08:17

cái độ nhiễu đó Tại cái sợ dây trời đó

play08:19

giống như là mình lấy ở trên đây con số

play08:23

này t đây thì mình lấy cũng giống như

play08:27

vậy thì mình lấy nhân cho công suất nhân

play08:31

cho tổng trở thì cái công suất đó là 858

play08:36

như mình đã nói nhân cho 10 -1 nhân cho

play08:39

50 cái này là vào khoảng 40.000 tức là

play08:42

rút căn ra là 200 nhân cho 2 là 400 Còn

play08:46

cái này rút căn ra là còn 10 -9 tức là

play08:50

đổi thành microvolt 10 -6 thì nó là 0414

play08:55

micov cái này là cái nguồn tương đương

play08:58

của cái ngồn ngồn nhiễu mà nếu mà cái

play09:01

nói cái máy nó nhạy tới cái độ nó có thể

play09:04

nhận được chấ 166 mà bây giờ cái nguồn

play09:08

nhiễu từ thiên nhiên nó đã là

play09:11

414 CH4 micr thì cái độ nhạy này nó

play09:16

không có thành vấn đề

play09:18

nữa mình mình chỉ nghe toàn toàn là

play09:23

tiếng nhiễu thôi Thành ra mình không thể

play09:25

nào mà mình bắt được cái đài yếu tới mức

play09:30

micov bởi vì cái độ nhiễu của mình nó đã

play09:32

thành là gấp hai hơn gấp hai lần cái đó

play09:36

rồi thành ra nói kết luận cái máy icom

play09:41

này mặc dù cái thông số thiết kế rất tốt

play09:47

nhưng mà trong trường hợp sóng cao tầng

play09:50

cái độ nhiễu nhiễu rất cao thì cái độ

play09:54

nhạy này không sử dụng được mình không

play09:57

phát Hy được hết nhưng đổi ngược lại nếu

play10:00

mà mình đin lên những cái tần số như là

play10:03

siêu cao tầng tức là từ trên 30 m HT trở

play10:07

lên thì cái độ nhiễu từ thiên nhiên nó

play10:11

sẽ giảm rất nhiều thì cái cái độ nhạy

play10:15

này nó lại trở thành là rất quan trọng à

play10:18

Cảm ơn các bạn đã theo dõi đến

play10:20

đây nếu mà các bạn có gì thắc mắc xin để

play10:25

lại những cái A

Rate This

5.0 / 5 (0 votes)

Related Tags
Radio SensitivityNoise ImpactSignal ReceptionIcom IC-37851Natural InterferenceTechnical AnalysisHam RadioSignal-to-Noise RatioRadio CommunicationTechnical Tutorial