Thermal noise density

[Amadeus (Gast)]

Hallo,

Kann mir jemand erklären, was Thermal noise density ist ? Was bedeutet 
in diesem Zusammenhang ein Wert von -174 dbm pro Hertz?

Vielen Dank

[Dumdi D. (dumdidum)]

Amadeus schrieb:
> Was bedeutet
> in diesem Zusammenhang ein Wert von -174 dbm pro Hertz?

Das ist die Dichte! Was ist da unklar? Vielleicht hilft es Dir wenn Du 
Dir überlegst wieviel mW -174 dBm sind?

[Purzel H. (hacky)]

Noisepower = 4*k*T*B*R  oder so.

[Aufsicht (Gast)]

Thermal Rauschdichte (Thermal noise density)
Da thermisches Rauschen alle Frequenzen enthält und ein kontinuierliches 
Leistungsspektrum aufweist, ist die spektrale Rauschdichte unabhängig 
vom Frequenzbereich gleich. Dies wird auch als weißes Rauschen 
bezeichnet. So ist beispielsweise die Rauschenergie zwischen 5 kHz und 
5,1 kHz genauso groß wie die zwischen 100 kHz und 100,1 kHz, weil in 
beiden Fällen das Frequenzband 100 Hz beträgt. Die Rauschenergie ist 
allerdings abhängig von dem elektrischen Widerstand und erhöht sich mit 
steigenden Widerstandswerten.

[Purzel H. (hacky)]

Oben steht ja eine Formel. Einsetzen.
B = Bandbreite
R = Widerstand
k = Boltzman
T = absolute Temperatur

[bastler (Gast)]

-174dBm/Hz ist die Boltzmannkonstante.
Sie gibt an, mit welcher Leistung ein Widerstand , EGAL WELCHER GRÖSSE 
in 1 Hz Bandbreite rauscht.
Die Umrechnung in die Rauschspannung erolgt in der Nyquistformel. Hier 
wird dann der Widerstandswert, die Bandbreite und die Temperatur 
eingesetzt.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

bastler schrieb:
> -174dBm/Hz ist die Boltzmannkonstante.

„Die Boltzmann-Konstante ist universal gültig und hat die Dimension
Energie/Temperatur.“ (Wikipedia)

Damit sollte offensichtlich sein, dass -174 dBm/Hz nicht die
Boltzmann-Konstante selbst sein kann.

Es ist vielmehr die Zusammenfassung von Boltzmann-Konstante und
Raumtemperatur.

[Purzel H. (hacky)]

Der Vollstaendikeit halber : k = 1.38 E−23 J/K

Und kT fuer 300 Kelvin = 4.14 E-21 J

Machen wir eine Leistung draus : also J/s = Watt : kT/(zeit)

Bezogen auf 1mW : 10log(4.14 E-21 / 1E-3) = -173.8 dBm * Hz Bandbreite

Jetzt noch mit dem Widerstand multiplizieren.

[Bazo (Gast)]

Siebzehn mal Fuenfzehn schrieb:
> Noisepower = 4*k*T*B*R  oder so.

P = 4*k*T*B und U²/R = P

Die Rauschleistung ist nicht vom Widerstand abhängig!

[Purzel H. (hacky)]

Ja. Danke. Ist schon eine Weile her.

[uni ing (Gast)]

Aufsicht schrieb:
> Da thermisches Rauschen alle Frequenzen enthält und ein kontinuierliches
> Leistungsspektrum aufweist, ist die spektrale Rauschdichte unabhängig
> vom Frequenzbereich gleich. Dies wird auch als weißes Rauschen
> bezeichnet.

Das ist nur eine Näherung.
Es existiert kein Rauschen mit wirklich kontinuierlicher spektraler 
Leistungsdichte.