Реферат: Расчет спутникового канала Алматы-Атырау

--PAGE_BREAK--Таблица 2.2 — Параметры центральной станции Параметр Величина Обозначение Диаметр антенны, м
4,6

Dцс

Коэффициенты усиления антенны:

на передачу, дБ

на прием, дБ



53,4

52



<img width=«48» height=«28» src=«ref-1_258236075-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">

<img width=«44» height=«28» src=«ref-1_258236231-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">

Затухание в ВЧ-части:

на передачу, дБ

на прием, дБ



4,1

1,9



<img width=«45» height=«28» src=«ref-1_258236380-147.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">

<img width=«40» height=«28» src=«ref-1_258236527-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">

Выходная мощность передатчика, дБ

13

<img width=«45» height=«28» src=«ref-1_258236669-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">

Эквивалентная шумовая температура, К

355

Тцс

Требуемое отношение сигнал/шум на входе приемника при вероятности ошибки 10-6, дБ

7,2

<img width=«87» height=«53» src=«ref-1_258236818-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">

Таблица 2.3 — Параметры удаленной станции
Параметр

Величина
Обозначение
Диаметр антенны, м

1,8

Dус

Коэффициенты усиления антенны:

на передачу, дБ

на прием, дБ



40

39



<img width=«49» height=«28» src=«ref-1_258237150-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">

<img width=«44» height=«28» src=«ref-1_258237305-146.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">

Затухание в ВЧ-части:

на передачу, дБ

на прием, дБ



4,7

1,7



<img width=«45» height=«28» src=«ref-1_258237451-148.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">

<img width=«41» height=«28» src=«ref-1_258237599-143.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

Эквивалентная шумовая температура, К

355

Тус

Требуемое отношение сигнал/шум на входе приемника при вероятности ошибки 10-6, дБ

7,2

<img width=«87» height=«53» src=«ref-1_258237742-331.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">


Таблица 2.4 — Параметры бортового ретранслятора Параметр Величина Обозначение
Эквивалентная изотропно излучаемая мощность в центре зоны, дБ

40
ЭИИМ
Мощность бортового передатчика, дБ

17,40

Рб

Затухание в ВЧ-части

на передачу, дБ

на прием, дБ



2

2



<img width=«41» height=«28» src=«ref-1_258238073-144.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">

<img width=«37» height=«28» src=«ref-1_258238217-139.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">

Эквивалентная шумовая температура, К

1200

<img width=«33» height=«32» src=«ref-1_258238356-143.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">


Для дальнейших расчетов необходимо, вычислить коэффициенты усиления антенны спутника в направлении на ЗС Алматы и Атырау.

Воспользуемся формулой из /5/:

<img width=«199» height=«28» src=«ref-1_258238499-383.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">,                                                             (2.5)

где     Рпер - эффективная мощность сигнала на выходе передатчика, дБ;

η— затухание в ВЧ-части, дБ.

Исходя из рисунка 2.1, Алматы находится в зоне с ЭИИМ = 39 дБ; Атырау в зоне с ЭИИМ = 37 дБ. Преобразуем формулу (2.5).

<img width=«201» height=«28» src=«ref-1_258238882-386.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">                                                                       (2.6)

Вычислим усиление антенны спутника в направлении

на Алматы:

<img width=«212» height=«28» src=«ref-1_258239268-386.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">

на Атырау:

<img width=«211» height=«28» src=«ref-1_258239654-378.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">

Произведем расчет дополнительного затухания при распространении радиоволн в атмосфере. Воспользуемся формулой, приведенной в /5/:

<img width=«185» height=«28» src=«ref-1_258240032-303.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065">                                                                (2.7)

где      <img width=«32» height=«25» src=«ref-1_258240335-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066">  — дополнительное затухание, дБ;

<img width=«21» height=«25» src=«ref-1_258240460-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067">  — поглощение энергии сигнала в атмосфере, дБ;

<img width=«23» height=«28» src=«ref-1_258240563-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068">- потери в гидрометеорах, дБ;

<img width=«25» height=«25» src=«ref-1_258240670-111.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069">  — потери из-за несогласованности поляризации антенн, дБ.

Определим величину потерь для каждой станции, исходя из графиков, представленных в /5/ и результатов, полученных по формулам (2.2) и (2.3):

для Алматы (азимут = 147,56°, угол места = 31,98°):

La = 1 дБ; Ln = 1 дБ; Lg=7 дБ; LН = 2 дБ;

тогда:

<img width=«197» height=«25» src=«ref-1_258240781-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070">

для Атырау (азимут = 122,8°, угол места = 16,37°)

La = 1 дБ; Ln = 1 дБ; Lg=7 дБ; LН = 2 дБ;

<img width=«197» height=«25» src=«ref-1_258240781-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071">

Дополнительное затухание при распространении  вниз будет отличаться от затухания при распространении луча вверх на малую величину, которой можно, пренебречь, поэтому для удобства расчетов примем <img width=«108» height=«28» src=«ref-1_258241433-240.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072">.

Следующим шагом необходимо произвести расчёт мощности для передатчиков ЗС и бортового ретранслятора. Так как мощности передатчиков ЦС и ИСЗ нам известны, приведем расчет мощности для удаленной станции, исходя из условий минимизации мощности передатчика удалённой станции.

Расчёт мощности передатчика земной станции выполняется по формуле из /6/:

<img width=«375» height=«81» src=«ref-1_258241673-1128.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">                                    (2.8)

где      <img width=«31» height=«24» src=«ref-1_258242801-119.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074"> - затухание на трассе вверх, дБ;

<img width=«32» height=«25» src=«ref-1_258240335-125.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075">  — дополнительное затухание, дБ;

k= -228,6дБ - постоянная Больцмана;

<img width=«20» height=«25» src=«ref-1_258243045-104.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">  — суммарная шумовая температура борта, дБ;

<img width=«40» height=«25» src=«ref-1_258243149-143.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077">  — шумовая полоса ЗС, дБ;

<img width=«43» height=«28» src=«ref-1_258243292-148.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">  — коэффициент усиления на передачу ЗС, дБ;

<img width=«37» height=«28» src=«ref-1_258243440-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079">  — коэффициент усиления на прием спутника, дБ;

<img width=«40» height=«28» src=«ref-1_258243582-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080">  — затухание в ВЧ-части земной, станции на передачу, дБ;

<img width=«35» height=«28» src=«ref-1_258243724-136.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081">  — затухание в ВЧ-части спутника на прием, дБ;

а = 7 дБ -коэффициент запаса;

(Рс/Рш) -сигнал/шум на входе приемника, дБ.

Для формулы (2.8) все величины подставляются в децибелах. Подставляя все вышеуказанные величины в формулу (2.8) получим:

<img width=«453» height=«55» src=«ref-1_258243860-1045.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082">

Переведем <img width=«41» height=«28» src=«ref-1_258244905-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083"> в ватты, получаем:

<img width=«183» height=«44» src=«ref-1_258245047-415.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">.

Для реальной станции для С-диапазона предлагается использование передатчика мощностью 5 Вт.

Рассчитаем мощность, требующуюся при работе удаленной станции на центральную станцию по формуле (2.8):

<img width=«453» height=«55» src=«ref-1_258245462-1035.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">

Переведем Рпер.З в ватты:

<img width=«176» height=«44» src=«ref-1_258246497-405.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">.

При работе удаленной станции на центральную требуется мощность 1,26 Вт, что показывает работоспособность станции с мощностью передатчика 5 Вт.

Исходя из расчетов по мощности и энергетике радиолиний, делаем вывод о том, что система реализована для существующего оборудования.


2. Расчет электромагнитной совместимости системы для Казахстана при использовании ИСЗ AsiaSat 2
Расчет электромагнитной совместимости системы основан на представлении, что по мере возрастания уровня мешающего излучения, увеличивается шумовая температура системы, подвергающейся помехам.

Согласно этому методу рассчитывается кажущееся увеличение эквивалентной шумовой температуры линии, обусловленное помехами, создаваемыми мешающей станцией и отношение этого увеличения к эквивалентной шумовой температуре спутниковой линии, выраженное в процентах /7/.

Для конкретного случая выберем земную станцию, находящуюся на территории России в Москве; эта станция является мешающей станцией для проектируемой системы и наоборот. Данные по этой станции приведены в таблице 3.1.

Мешающая система работает на тех же частотах, что и проектируемая и использует искусственный геостационарный спутник Горизонт Стационар 12, находящийся на 40° в.д., максимальная плотность потока мощности в полосе 1 Гц, подводимая к антенне спутника, усредненная в наихудшей полосе шириной 4 кГц, равна –57 дБ·Вт/Гц.

    продолжение
--PAGE_BREAK--