نویز گرمایی

نویز گرمایی را اولین بار ۱۹۲۶ جان جانسن در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی بل کشف کرد. او آنچه یافته بود را به هری نایکوئیست نشان‌ داد. نایکویست، که او هم در آزمایشگاه‌های بل کار می‌کرد، نتایج به‌دست‌آمده را تفسیر کرد.

ولتاژ و توان نویز گرمایی این گونه به دست می‌آید.

$${\displaystyle \overline{v_n^2}=4k_{B}TR}$$

$${\displaystyle \sqrt{\overline{v_n^2}}=0.13\sqrt{R}\mathrm{n}\mathrm{V}/\sqrt{\mathrm{H}\mathrm{z}}.}$$

$${\displaystyle \sqrt{\overline{v_n^2}}=\sqrt{4\cdot 1.38\cdot {10}^{-23}\mathrm{J}/\mathrm{K}\cdot 300\mathrm{K}\cdot 1\mathrm{k}\mathrm{\Omega }}=4.07\mathrm{n}\mathrm{V}/\sqrt{\mathrm{H}\mathrm{z}}.}$$

$${\displaystyle v_n=\sqrt{\overline{v_n^2}}\sqrt{\mathrm{\Delta }f}=\sqrt{4k_{B}TR\mathrm{\Delta }f}}$$

$${\displaystyle P=v_n^2/R=4k_{B}T\mathrm{\Delta }f.}$$

$${\displaystyle P=k_{B}T\mathrm{\Delta }f}$$

منبع نوفه را می‌توان با یک منبع جریان و مقاومت موازی (مدار معادل نورتون) با تقسیم ولتاژ نویز بر مقاومت R مدل‌ کرد. این مقدار ریشه میانگین مربع منبع جریان را به‌صورت زیر می‌دهد:

توان نویز برحسب دسی‌بل این گونه به دست می‌آید.

$${\displaystyle P_{\mathrm{d}\mathrm{B}\mathrm{m}}=10{\log }_{10}(k_{B}T\mathrm{\Delta }f\times 1000)}$$

$${\displaystyle P_{\mathrm{d}\mathrm{B}\mathrm{m}}=10{\log }_{10}(k_{B}T\times 1000)+10{\log }_{10}(\mathrm{\Delta }f)}$$

$${\displaystyle P_{\mathrm{d}\mathrm{B}\mathrm{m}}=-174+10{\log }_{10}(\mathrm{\Delta }f)}$$

پهنای‌باند ${\displaystyle (\mathrm{\Delta }f)}$	توان نویز گرمایی در ۳۰۰ درجه کلوین برحسب (dBm)	یادداشت
۱ Hz	−۱۷۴
۱۰ Hz	−۱۶۴
۱۰۰ Hz	−۱۵۴
۱ kHz	−۱۴۴
۱۰ kHz	−۱۳۴	FM کانال رادیوی دوطرفه
۱۵ kHz	−۱۳۲٫۲۴	یک زیرحامل LTE
۱۰۰ kHz	−۱۲۴
۱۸۰ kHz	−۱۲۱٫۴۵	یک بلوک منبع LTE (دوازده تا از این زیرحامل‌ها در کنار هم (در هر شیار) یک بلوک منبع نامیده می‌شود پس یک بلوک منبع 180 kHz است)
۲۰۰ kHz	−۱۲۱	کانال جی‌اس‌ام
۱ MHz	−۱۱۴	کانال بلوتوث
۲ MHz	−۱۱۱	کانال تجاری GPS
۳٫۸۴ MHz	−۱۰۸	کانال UMTS
۶ MHz	−۱۰۶	کانال تلویزیون آنالوگ
۲۰ MHz	−۱۰۱	کانال WLAN 802.11
۴۰ MHz	−۹۸	کانالWLAN 802.11n 40 MHz
۸۰ MHz	−۹۵	کانال WLAN 802.11ac 80 MHz
۱۶۰ MHz	−۹۲	کانال WLAN 802.11ac 160 MHz
۱ GHz	−۸۴	کانال UWB

• قانون پلانک
• لکه‌لکه‌شدن کوانتومی
• معادله لانگوین