дві ділянки виявляються напруженими, перший - через прагнення до зменшення потужності передавачів та спрощенню земних станцій (особливо в системах з великим числом малих приемопередающих земних станцій, що працюють в необслуживаемом режимі), другий - через обмеження на масу, габаритні розміри і енергоспоживання бортового ретранслятора, що лімітують його потужність.
Основна особливість супутникових ліній - наявність великих втрат сигналу, обумовлених загасанням (ослабленням і розсіюванням) його енергії на трасах великої фізичної протяжності. Так, при висоті орбіти ШСЗ 36 тис. Км загасання сигналу на трасі може досягати 200 дБ. Крім цього основного загасання в просторі сигнал в лініях супутникового зв'язку схильний до впливу великого числа інших факторів, таких як поглинання в атмосфері, фарадєєвський обертання площини поляризації, рефракція, деполяризація і т.д. З іншого боку, на приймальний пристрій супутника і земної станції крім власних флуктуаційних шумів впливають різного роду перешкоди у вигляді випромінювання Космосу, Сонця і планет. У цих умовах правильний і точний облік впливу всіх факторів дозволяє здійснити оптимальне проектування системи, забезпечити її впевнену роботу і в той же час виключити зайві енергетичні запаси, що призводять до невиправданого збільшення складності земної і бортової апаратури.
2.1 Енергетичний розрахунок лінії «вниз»
Вихідні дані: діапазон частот 14?/11? ГГц.
Параметри передавальної космічної станції: координата; коефіцієнт підсилення антени (передача) 28 дБ; КПДАФТ КС 0,8.
Параметри приємний земної станції: координати; діаметр антени 3 м; ставлення Рс/Рш на прийомі 16 дБ (40 рази); коефіцієнт шуму приймача Кш=7 дБ; ефективна смуга частот 36 МГц; КПДАФТ ЗС 0,9; шумова температура антени 60 К.
Відстань між передавальною (КС) і приємний (ЗС) антенами:
, (2.1)
де;
xЗС - широта земної станції;
- різниця довгот земної і космічної станціями.
,.
Тоді км.
Ослаблення сигналу:
, (2.2)
де d - відстань між КС і ЗС;
- довжина хвилі.
,
.
або в децибелах:
Додаткове ослаблення на трасі:
в додаткових втратах сигналу враховуються поглинання в атмосфері (опади), втрати через неузгодженість поляризації антен і втрати через рефракції:
, (2.3)
.
Сумарна шумова температура приймального тракту:
, (2.4)
де ТА=60 К - шумова температура приймальної антени;
Т0 »290 К;
- власна шумова температура приймача.
К,
До.
Коефіцієнт підсилення антени ЗС:
, (2.5)
де - коефіцієнт використання поверхні антени (0,6 ... 0,8);
- діаметр антени ЗС.
.
Потужність передавача КС:
, (2.6)
де Dfш.- Шумова смуга приймача;=1.2 дБ (1.3183) - коефіцієнт запасу для лінії «вниз».
Коефіцієнт підсилення антени передавача (КС) дорівнює 28 дБ (), КПДАФТ для приймальні ЗС і КС дорівнює 0.9. Тоді підставивши у формулу (2.6) дані, отримаємо:
Сумарна потужність шумів на вході приймача:
. (2.7)
.
2.2 Енергетичний розрахунок лінії «вгору»
Вихідні дані: діапазон частот 14?/11? ГГц.
Параметри передавальної земної станції: координати; діаметр антени 3 м; ставлення Рс/Рш на передачі 16 дБ (40 рази);
КПДАФТ ЗС=0,95.
Параметри приємний космічної станції: координата; коефіцієнт посилення антени 33 дБ; коефіцієнт шуму приймача Кш=8; ефективна смуга частот 36 МГц; КПДАФТ КС=0,8.
Відстань між передавальною (ЗС) і приємний (КС) антенами визначається за формулою (2.1):
,.
Тоді.
Ослаблення сигналу розраховується за формулою (2.2):
,
.
Додаткове ослаблення на трасі, що враховують поглинання в атмосфері (опади), втрати через неузгодженість поляризації антен і втрати через рефракції, розраховується за формулою (2.3).
.
Сумарна шумова температура приймального тракту розраховується за формулою (2.4):
,
.
Коефіцієнт підсилення антени ЗС визначається за формулою (2.5).
.
Потужність передавача ЗС:
антена радіохвиля зв'язок
, (2.8)
де а=6 дБ (3.9811) - коефіцієнт запасу для лінії «вгору».
Коефіцієнт підсилення антени приймача (КС) дорівнює 33 дБ (), КПДАФТ для передавальної ЗС дорівнює 0.8.
...
