– Istnieją trzy sposoby podawania własności szumowych układu elektronicznego:
* w postaci współczynnika szumów NF, wyrażanego w decybelach (dB),
* w postaci współczynnika szumów F, bez przeliczania na decybele,
* jako temperaturę szumową Tsz – wyrażaną w skali bezwzględnej, czyli w Kelwinach (K), a nie w stopniach Celsjusza.
Są to sposoby równoważne w tym sensie, że można dokonać przeliczenia we wszystkich kierunkach. Wzory przeliczeniowe mają postać:
Tsz = 290 (F – 1)
F = 1 + Tsz/290
NF = 10 log F
NF = 10 log (1 + Tsz/290)
W dzisiejszych czasach wykonanie powyższych przeliczeń jest łatwe, wystarczy wykorzystać typowy kalkulator przeznaczony dla uczniów szkół średnich. Najczęściej spotykane wartości współczynnika szumów i odpowiadającej jemu temperatury szumowej przedstawiłem w tablicy.
Można zauważyć, że w początkowym zakresie (do 0,5 dB) zależność jest liniowa i wynosi 7K/0,1dB. Dla wyższych wartości zależność jest nieliniowa i trzeba dokonywać przeliczeń lub korzystać z tablicy.
Znajomość współczynnika szumów (lub temperatury szumowej) urządzenia elektronicznego jest istotna wtedy, gdy trzeba odbierać sygnały małej mocy. W praktyce dotyczy to konwerterów satelitarnych lub wzmacniaczy antenowych.
Dlaczego spotyka się cechy szumowe konwertera satelitarnego wyrażone w dB lub w K? Zwyczajowo dla gorszych konwerterów, o wyższym poziomie szumów używa się NF podawanego w dB. Dotyczy to np. konwerterów na pasmo Ku (10,7 – 12,75 GHz), które jest najczęściej wykorzystywane do odbioru programów satelitarnych w Polsce i w Europie.
Konwertery satelitarne na pasmo C (3,4 – 4,2 GHz) mają korzystniejszy poziom szumów, ze względu na stosowanie niższych częstotliwości. Ich cechy szumowe są zwyczajowo wyrażane w K.
Temperatura szumowa urządzenia elektronicznego jest bezpośrednio odniesiona do temperatury, w jakiej należy umieścić opornik (lub obciążenie falowodowe) aby uzyskać taką samą moc szumów. W sytuacji wykonywania precyzyjnych pomiarów stosuje się wzorcowe źródło szumów w postaci opornika zanurzonego w substancji, która jest bardzo zimna. Cała konstrukcja przypomina wielki termos. Substancją chłodzącą bywa ciekły azot lub nawet ciekły hel – ten ostatni w przypadku stosowania wyjątkowo niskoszumnych wzmacniaczy lub konwerterów, używanych w badaniach kosmicznych.
Do pomiaru własności szumowych anteny satelitarnej razem z konwerterem można stosować naturalne obiekty kosmiczne. Potężnym źródłem szumów jest Słońce, niestety jego temperatura szumowa wynosi aż 5800 K (na powierzchni). Księżyc jako wielki obiekt byłby wygodny do wykonania pomiarów, niestety jego temperatura szumowa zależy silnie od tego, w jakiej znajduje się fazie. Księżyc w pełni ma wysoką temperaturę szumową, a niską w nowiu. Przeciętnie jego temperatura szumowa wynosi 230 K.
Inne obiekty kosmiczne mają zróżnicowane temperatury szumowe np. Merkury 500 K, Uran 50 K, Kasjopea 10 K.
Ziemia ma temperaturę szumową zbliżoną do 300 K, ale żeby to zauważyć i wykorzystać, trzeba polecieć w przestrzeń kosmiczną