受信G/Tとは?
受信アンテナの利得とシステム雑音温度の比を受信G/Tと呼びます.単にG/Tとも書きます.
この受信G/Tは受信設備の性能を表すものですが,ここではC/Nを求める際になぜG/Tが出てくるのかを計算式を使って解説していきます.
受信G/Tの意味
\(P_t\)を送信電力,\(P_r\)を受信電力,\(G_t\)を送信アンテナの利得,\(G_r\)を受信アンテナの利得とすると,搬送波電力\(C\)は
\[C = P_r = \frac{P_tG_tG_r}{(4\pi d/\lambda)^2}\]
となります.ただし,損失は自由空間伝搬損失のみを考慮しています(\(\lambda\)は波長,\(d\)はアンテナ間の距離).
\(k\)をボルツマン定数,\(T_s\)をシステム雑音温度,\(B\)を帯域幅とすると,雑音電力\(N\)は
\[N = kT_sB\]
となります.
以上より,搬送波対雑音比は
\[\frac{C}{N} = \frac{P_tG_tG_r}{kT_sB}\left(\frac{\lambda}{4\pi d}\right)^2\]
と書けます.
ここで,受信機に依存する変数を抜き出してやれば,
\[\frac{C}{N} = \frac{P_tG_t}{kB}\left(\frac{\lambda}{4\pi d}\right)^2\left(\frac{G_r}{T_s}\right)\]
と書けるので,\(\frac{\displaystyle G_r}{\displaystyle T_s}\)が受信機の性能を表していることが分かります.
これが受信\(G/T\)です.
C/Nをさらに書き直せば,
\[\mathrm{C/N_0} = \mathrm{EIRP}-L_{fsp}+G/T+228.6\]
となるので,C/Nの計算にG/Tが出てくる意味がわかります.