|
Kategorie: Skripta |
Tento dokument chci!
V úvodní kapitole společně projdeme cestou objevů, nápadů i omylů, které umožnily vývoj prostředků pro bezdrátovou komunikaci až do jejich současné podoby. Dříve, než se vydáme na procházku historií, definujme si cíl, ke kterému chceme dojít. Komunikace je obecně charakterizována výměnou informací mezi dvěma (nebo více) uživateli.
Strana 109 z 170
«
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
»
Jak získat tento dokument?
Poznámky redaktora
ide´aln´ım pˇr´ıpadˇe (vysok´y GPD, n´ızk´a teplota, bez z´aˇren´ı
pozad´ı) fotodioda omezena fotonov´ym ˇsumem.
Jak zˇrejm´e pˇredchoz´ıho vztahu, kvantov´y ˇsum bude velmi v´yrazn´ym parametrem op-
tick´ych syst´em˚u, kter´ych pouˇz´ıvaj´ı lavinov´e fotodiody (APD). Pro fotony (intermedi´aln´ı ˇc´astice)
plat´ı Poissonovo rozdˇelen´ı [9.5. rozd´ıl od
tepeln´eho ˇsumu, kter´y vznik´a obvodov´e ˇc´asti, ˇsum temn´eho proudu vznik´a samotn´em de-
tektoru.9)
kde element´arn´ı elektrick´y n´aboj, GPD pˇredstavuje zisk fotodetektoru, kvantov´a
´uˇcinnost, redukovan´a Planckova konstanta, PPD optick´y v´ykon dopadaj´ıc´ı aktivn´ı
plochu fotodetektoru, pˇrestavuje ´uhlovou rychlost optick´eho z´aˇren´ı, ˇs´ıˇrka p´asma pro-
pustnosti fotodiody 1/(2Bm)) pˇredstavuje odpor fotodiody.5. ˇSum pozad´ı lze vyj´adˇrit vztahem [9.8)
kde p(n) pravdˇepodobnost detekce nez´avisl´ych foton˚u fotonov´em toku stˇredn´ım poˇctem
foton˚u ¯n.14].13]
p(n) =
(¯n)n e(−¯n)
n!
, (9.10)
Hodnoty temn´eho proudu pohybuj´ı ˇr´adu jednotek nA. V´ykon ˇsumu tmy PN2 [9.
9.12)
pracuje-li fotodioda vysok´ym koeficientem zes´ıleni GPD. Aby bylo moˇzn´e zame-
zit vzniku temn´eho proudu, potˇreba detektor chladit velmi n´ızkou teplotu. T´ım, ˇze fotony dopadaj´ı
n´ahodnˇe aktivn´ı plochu fotodetektoru, doch´az´ı generaci tohoto ˇsumu nelze jej uˇz prin-
cipu eliminovat.2 ˇSum temn´eho proudu
V pˇr´ıpadˇe, ˇze fotodioda nepˇrij´ım´a ˇz´adn´y optick´y sign´al pˇresto v´ystupu detekov´an urˇcit´y
fotoproud, hovoˇr´ıme temn´em proudu nebo proudu tmy (dark current).108 Modern´ı bezdr´atov´a komunikace
9.1 Kvantov´y ˇsum
Kvantov´y ˇsum v´yznamnou souˇc´ast´ı v´ystˇrelov´eho ˇsumu.3 ˇSum pozad´ı
Tento ˇsum generov´an zdrojem optick´eho z´aˇren´ı, kter´y negeneruje uˇziteˇcn´y sign´al. V´ykon fotonov´eho ˇsumu PN1 lze vyj´adˇrit vztahem
PN1 G2
PD
eη
¯hω
PPD (9. ruˇsen´ı
dojde chv´ıli, kdy uˇziteˇcn´y optick´y sign´al bude ovlivnˇen sign´alem ruˇsiv´eho zdroje (jin´y
optick´y sign´al, sluneˇcn´ı z´aˇren´ı).
Obecnˇe plat´ı, ˇze ˇcinnost fotodiody omezena v´ystˇrelov´ym ˇsumem PN
PN PN1 PN2 PN3, (9.
Fotonov´y (kvantov´y) ˇsum tedy d´an kvantovou povahou svˇetla.5.
9. D˚uvodem vysok´y vnitˇrn´ı
zisk GPD, kter´y bˇeˇznˇe dosahuje hodnotu ˇr´adovˇe 102 103, pˇr´ıpadˇe Geigerova reˇzimu aˇz
106 [9.11)
kde v´ykon ruˇsiv´eho optick´eho sign´alu.
. Tento temn´y
proud pˇr´ıˇcinou ˇsumu, kter´y oznaˇcujeme jako ˇsum temn´eho proudu.15] m´a n´asleduj´ıc´ı hodnotu
PN2 G2
PD (9.16]
PN3 G2
PD
eη
¯hω
PB (9. opaˇcn´em pˇr´ıpadˇe bude omezena
obvodov´ym (tepeln´ym) ˇsumem
