El Factor de Ruido

Cálculo del Factor en dB/Kelvin

En FTA, la magnitud del ruido generado por el circuito electronico del LNB, se denomina factor de ruido y consiste en una degradacion de la relacion señal/ruido provocada por el LNB. Entonces, el factor de ruido se define como el cociente entre la relacion señal/ruido a la entrada del LNB y la relacion señal/ruido a la salida del mismo, que deberia tender a cero para asi arrancarnos una sonrisa.

Esta magnitud se expresa en decibeles (dB) o tambien en Kelvin (K). El valor cero Kelvin se llama cero absoluto y corresponde al punto en el que las moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica posible (-273 grados).

Por la física sabemos que en un sistema termodinámico la energía contenida por las partículas es proporcional a la temperatura absoluta. Por esa relacion proporcional es posible determinar la temperatura de unas partículas con una determinada energía, o calcular la energía de unas partículas a una determinada temperatura. El LNB ideal entonces es el de 0 K o 0 dB s/r, porque significaria que la relacion s/r a la entrada es la misma que a la salida. Ese LNB aun no existe, pero el mas aproximado es de 0.1 dB s/r o 7 Kelvin.

Para el calculo se emplea 290 k, que corresponde a la temperatura ambiente de 16.85 grados. Como es de esperar, la temperatura de ruido o factor de ruido depende directamente de la temperatura ambiente. Entonces si es un dia muy caluroso, va a producirse una degradacion de la s/r del mismo. 

Ahora bien, hay un detalle que no se debe dejar pasar: ningun medidor de señal FTA mide la figura de ruido de un lnb. Entonces el fabricante es quien ofrece esta indicacion pero uno debe confiar en la veracidad de esos datos. Si el fabricante "olvida" decirnos que 0.1 dB s/r es la mejor relacion señal/ruido del lnb pero que la peor relacion puede extenderse a 0.5 dB s/r, entonces siempre estaremos viviendo en el error. Pero afortunadamente, la relacion s/r de un LNB no es el dato mas importante que revele la calidad del mismo, sino que ademas del ruido de fase, tenemos al conocido "pastito" que todo buen analizador de espectro nos muestra cuando vemos las señales satelitales. Dicho de otro modo, un LNB puede mostrarnos una señal de "calidad" mas elevada que otro LNB, pero lo que importa es ver que esta sucediendo justamente donde no hay señal presente, es decir, como se encuentra "el pastito", el tipico ruido de fondo que asemeja el pasto de un jardin al verlo graficamente, ya que en realidad esa amplificacion de la señal viene acompañada de la correspondiente amplificacion del ruido, que en las señales potentes puede que no afecte la recepcion de manera visible, pero con las señales debiles, el pixelamiento o aun el freezeo de la señal nos hara despertar a la realidad y nos preguntaremos, Por que se ven peor algunos canales si aumento el nivel de calidad en el receptor ?. Sencillo: El Ruido. El pastito alto. Para estas comprobaciones el analizador de espectro que suele venir en algunos modelos de satfinders digitales, puede ayudarnos a descubrir la real composicion de la señal.

Tabla dB a Kelvin

Como se obtienen las tablas ? 

Veamos algunas formulas sencillas:

Flnb = 1 + Tlnb/290
Tlnb = 290 * (Flnb - 1)
luego nF= 10 * Log10(Flnb)

donde:
Flnb = factor de ruido del lnb
Tlnb = temperatura de ruido del lnb
nF = figura de ruido (dB)
* = simbolo de multiplicacion
Log10() = logaritmo en base 10 de un numero
290 = temperatura ambiente o de referencia (en kelvin)
dB = decibeles
^  = elevar un numero a una potencia

Ejemplo:

LNB con Temperatura equivalente de ruido de 42.96 K
calculemos la figura de ruido en dB

Flnb = 1 + (42.96 / 290) = 1 + 0.148138 = 1.148138

y como dato adicional, la inversa es:

Tlnb = 290 * (1.148138 - 1) = 290 * 0.148138 = 42.95 k

finalmente calculamos la figura de ruido en dB

nF = 10 * log(1.148138) = 0.5999 = 0.6 dB

veamos ahora el procedimiento inverso

un LNB  con figura de ruido de 0.6 dB
calculamos la temperatura de ruido en Kelvin

aplicando la formula:

(si no se posee una calculadora cientifica, puede usarse el buscador de google como calculadora, ingresando las operaciones matematicas numericas como estan anotadas en el blog y google hace aparecer magicamente una calculadora con los resultados !!!).

Tlnb = 290 * (10 ^ (nF/10) - 1)

Tlnb = 290 * (10 ^ (0.6/10) - 1)

Tlnb = 290 * (10 ^ 0.06) - 1)

Tlnb = 290 * (1.1481536 - 1)

Tlnb = 290 * 0.1481536 = 42.96 K

Estas formulas pretenden ilustrar como se calculan los datos tecnicos, que muchas veces algun programa realiza sin mucho esfuerzo de nuestra parte. No podemos dejar que una calculadora o un programa informatico calcule todo por nosotros. y si asi fuera, al menos tenemos que saber como lo hace.

Saludos Cordiales

FTApinamar