Дробовой шум
ДРОБОВОЙ ШУМ, беспорядочные изменения (флуктуации) принимаемого или передаваемого сигнала относительно его среднего значения, вызванные дискретностью потоков фотонов и электронов в оптических и радиоэлектронных устройствах. Дробовой шум проявляется, например, в виде акустического шума в динамике радиоприёмника, в виде так называемого снега на экране телевизора, блёсток на экранах радиолокатора и цифровой камеры и т. п. Термин «дробовой шум» возник по аналогии акустического шума с шумом падающих дробинок. Дробовой шум приводит к искажению полезных сигналов и ограничивает чувствительность приёмников.
Дробовой шум сопровождает любые процессы, связанные с образованием потоков заряженных или нейтральных частиц: электронную, ионную и фотоэлектронную эмиссии, диффузию электронов в полупроводниковых приборах, формирование электронных пучков и т.п. В отличие от теплового шума, вызванного тепловым движением электронов, дробовой шум не зависит от температуры; в большинстве систем он определяет минимальную величину помех.
Реклама
Дробовой шум можно представить как последовательность случайных импульсов, похожих по форме и случайно распределённых во времени. Дискретные события, создающие импульсы, независимы, и распределение этих событий во времени описывается функцией плотности вероятности Пуассона. Спектральная плотность S дробового шума не зависит от частоты (белый шум). В электронных потоках она описывается формулой Шоттки (1918):
где 
- средний квадрат флуктуаций тока, ∆f - полоса частот, в которой измеряются шумы, q - элементарный электрический заряд, I - сила тока. Флуктуации тока снижаются при сужении полосы частот. Спектральная плотность уменьшается с ростом частоты, когда период колебаний становится соизмеримым со временем пролёта заряда через рабочую область, и при наличии пространственного заряда в промежутке между анодом и катодом.
Дробовой шум проявляется и в астрономических наблюдениях. Так, предельно наблюдаемое число радиоисточников ограничивается дробовым шумом от дискретных источников радиоизлучения. Воздействие таких шумов на радиотелескоп определяет порог обнаружения предельно слабых объектов.
Лит. смотри при ст. Флуктуации.
А. П. Сухоруков.