Системы спутниковой радиосвязи и телевещания

,%,

где F_t – запас на замирание, дБ;

R₀ – длина пролета, км;

f – частота, ГГц;

K – коэффициент, учитывающий влияние климата и рельефа местности;

Q – коэффициент, учитывающий другие параметры трассы;

B, C – коэффициенты, учитывающие региональные эффекты.

,

где - процент времени с вертикальным градиентом рефракции.

Коэффициенты C_LAT и C_LON для Казахстана равны 0.

.

,

где - наклон радиотрассы, мрад,

здесь H₁, H₂ – м;

R₀ – км;

B=0.89; C=3.6;

 мрад,

,

%.

2.6 Проверка  норм на допустимое время ухудшения  связи из-за многолучевого распространения  волн.

Норма на допустимое время ухудшения связи для  высшего качества связи:

,

Где R₀ – длина пролета, км;

2500 – длина  эталонной гипотетической линии,

.

Должно выполняться  условие:

,

, то есть условие выполняется.

3 Вывод об устойчивости связи на пролете.

Так как T(V_min) ≥ 0.003 %, то проведенная оптимизация высот подвеса антенн проводится.

Расчеты показывают, что условие  не выполняется из-за условия дождя, это говорит о том, что устойчивость связи на пролете нет.

Так же выполняется  условие, поставленное в пункте 2.6, то есть .

 

 

ЗАДАНИЕ 2

Задача №1

Произвести  энергетический расчет спутниковой  линии «вниз». Необходимые данные для системы приведены в таблицах 1 и 2.

Вариант системы: D→E.

Таблица 1 –  Данные приемной станции

Система	D
Диапазон, ГГц	14/11
Координаты	52º в. д. 47º с. ш.
Диаметр антенны, м	10
Коэффициент шума приемника	5
Эффективная полоса частот, МГц	33
КПД АФТ	0.9
Шумовая температура  антенны, К	80

 

Таблица 2 -  Параметры бортового ретранслятора

Система		D
Диапазон, ГГц		14/11
Координаты		850 в.д.
Коэффициент усиления антенны, дБ	прием	30
	передача	27
Коэффициент шума приемника		5
КПД АФТ		0.8

 

 

РАСЧЕТ СПУТНИКОВОЙ  ЛИНИИ «ВВЕРХ»

1  Участок: передающая ИСЗ (КС) → ЗС

     1.1 Наклонная дальность между КС и ЗС

 где  ;

- широта ЗС;

- разность по долготе между  КС и ЗС.

 

 

1.2 Суммарная  шумовая температура

где Т_А – шумовая температура антенны КС;

η – КПД АФТ  КС;

T_ПР=T₀ ^. (K_Ш-1)

где Т₀=290°К

K_Ш – коэффициент шума приёмника КС;

T_ПР=290(5-1)=1160 К.

 К.

1.3 Коэффициент  усиления земной станции

 

где D – диаметр антенны ЗС, м;

λ – длина  волны для участка «вверх», м;

 м.

g=0,6…0,8 – коэффициент использования поверхности антенны.

.

G_КС=10∙lg 10,9∙10⁵=10(5+lg 10,9)=10(5+1,04)=60,4 дБ

1.4 Мощность  передатчика земной станции

где d=м, L_доп=2 дБ (1,58);

k=1,38∙10^-23 – постоянная Больцмана;

Δf_Ш – эффективная полоса частот ЗС;   

в=1,2 дБ (1,318);   

дБ (25,1);    

G_КС = 27 дБ (501).

Вт

Р_КС=14,11 дБ.

1.5 Ослабление сигнала на участке КС→ЗС.

.

 дБ.

Рисунок 1 –  Диаграмма уровней на участке  ЗС – КС

Задача №2

Требуется проверить  мешающее влияние  одной спутниковой  системы на другую, сравнить степень  влияния одной спутниковой системы  на другую, сравнить степень влияния с допустимым значением (6 %) температуры при отсутствии влияния.

Т а б л  и ц а  1 – Параметры приёмной станции    

Система	Диапазон, ГГц	Диаметр антенны, м	коорди- наты	Коэффи-циент  шума приёмни-ка	Эффектив- ная  полоса частот, МГц	КПД АФТ	Шумовая темпера-тура антенны, К
D	14/11	10	52° в. д. 47° с. ш.	5	33	0,9	80
E	14/11	6	78° в. д. 42° с. ш.	7,5	36	0,85	90

 

 

Т а б л  и ц а 2 – Параметры бортового ретранслятора                                                    

Система	Диапазон частот,ГГц	Координаты	Коэффициент усиления антенны, дБ		Коэф-т шума приём- ника	КПД АФТ	шумовая t°СЛК,К	Спект-ральная  плот-ность мощно-сти, дБ	Шумовая t°антенны,К
			Приём	Переда-ча
D	14/11	85°в.д.	30	27	5	0,85	100	-51	60
E	14/11	66°в.д.	29	26	7	0,8	110	-50	45

 

Т а б л  и ц а  3 – Параметры передающей ЗС                                                          

Система	Диапазон частот,ГГц	Диаметр антенны,м	Отноше- ние Рс/Рш, дБ	Коорди- наты	Эффектив- ная  полоса частот, МГц	КПД АФТ	Спектральная  плотность мощнос- ти, дБ Вт/м2
D	14/11	8	14	65° в. д. 45° с. ш.	72	0,9	-30
E	14/11	3	17	55° в. д. 50° с. ш.	36	0,8	-34

                       

                        

Рисунок 2

2.1 Наклонная  дальность между ЗС и КС:

а) между передающей земной станцией и спутником мешающей системы

.

  км;

б) между передающей земной станцией мешающей системы «D» и спутником системы, подверженной влиянию «E»

 км;

в) между спутником  мешающей системы и приёмной земной станцией системы, подверженной влиянию

 км.

2.2 Топоцентрический угловой разнос

- разность по долготе между  спутниками 

.

.

2.3 Коэффициент  усиления антенны приёмной ЗС  системы, подверженной влиянию,  при условии D/λ>100;  6/0,027=222>100

G(φ)_M=32 – 25lgφ

где должно выполняться  условие 

φ_z< φ<48⁰

φ_z=15,85(D/ λ)^-0,6, град

здесь D – диаметр антенны;

φ_z=15,85(6/0,027)^-0,6=0,619⁰<9.6⁰<48⁰;

φ= .

G(φ)_M=32 – 25lg9.6=32 – 24.557= 7.443 дБ.

2.4 Коэффициент усиления антенны передающей ЗС мешающей системы, при условии D/λ>100, φ_z<φ= <48⁰

D/λ=5/0,027=185>100.

φ_z=15,85(5/0,027)^-0,6=0,7⁰<9.6⁰<48⁰.

G(φ)_M=32 – 25lg9.6⁰=32 – 24,557=7.443 дБ.

2.5 Увеличение  шумовой температуры приёмной системы бортового ретранслятора, подверженного влиянию

где    - спектральная плотность мощности, подводимая к антенне мешающей передающей ЗС, дБ;

- коэффициент усиления  антенны мешающей передающей  ЗС, дБ;

- коэффициент усиления антенны спутника, подверженной влиянию (на приём), дБ;

- ослабление сигнала на линии  мешающая передающая земная станция  – спутник, подверженный влиянию,  дБ;

, дБ .

, дБ.

 К

2.6 Увеличение  шумовой температуры на выходе  приёмной антенны земной станции  системы, подверженной влиянию

где   - спектральная плотность мощности, подводимая к антенне мешающего спутника, дБ;

 - коэффициент усиления приёмной антенны земной станции системы, подверженной влиянию, дБ;

- коэффициент усиления  антенны мешающего спутника ( на  передачу), дБ;

- ослабление сигнала на  линии мешающий спутник – приёмная  земная станция системы, подверженной влиянию

, дБ.

, дБ.

,К.

2.7 Приращение  эквивалентной шумовой температуры  линии

где γ= - 15 дБ (0,032) – коэффициент передачи спутниковой  линии, если поляризация на двух системах одинаковая;

, К, 

2.8 Относительное  приращение эффективной шумовой  температуры приёмного тракта  системы, подверженной влиянию

где Т – шумовая  температура спутниковой линии связи системы, подверженной влиянию

%.

Между системами коррекция не требуется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Л.Г. Мордухович, А.П.Степанов. Системы Радиосвязи. Курсовое проектирование. Учебное пособие. Москва «Радио и связь» 1987 г.
2. А.С. Немировский, Е.В. Рыжков. Системы связи и радиорелейные линии. Москва «Связь» 1980 г.
3. В.В. Марков. Радиорелейная связь, М.: Связь,1979.
4. М.М. Маковеева, Ю.С. Шинаков, Системы связи с подвижными объектами, М.: «Р и С» 2002.