Основные энергетические соотношения на спутниковых линиях.

Сигнал на входе приемника. Спутниковая линия связи (рис. 9.5)содержит участок 1 (линия «вверх») и участок 2 (линия «вниз»). При определении уровней входных сигналов должны быть известны энергетические параметры аппаратуры, указанные на рис. 9.5. Их удобно вычислить в децибелах, а мощности передатчиков — в децибелваттах. Обозначения параметров соответствуют принятым выше, причем параметры аппаратуры ЗС имеют индекс «з», а КС— индекс «б» (бортовая аппаратура).

В ССС принято характеризовать передающие станции значениями ЭИИМ:

;

,

где р_И.З и р_П.Б — ЭИИМ ЗС и КС, выраженные в децибелваттах. Запишем для участков 1 и 2 основные уравнения передачи:

;

,

где р_с.в.хб и р_с.вх.з — уровни мощности сигнала на входах КС и ЗС соответственно: — суммарное ослабление сигнала на участках / и 2 (соответственно i=l и i=2); а_АТМ— потери, обусловленные поглощением радиоволн в спокойной атмосфере (без дождя); а_д — ослабление в дождях (гидрометеорах); а_П — потери, возникающие вследствие несовпадения плоскостей поляризации сигнала и антенны; а_др — потери из-за дополнительных факторов.

Значение а_св можно рассчитать, если положить, что R₀ = L, где L — расстояние между антеннами ЗС и КС (наклонная дальность).

В спокойной атмосфере кислород и водяные пары поглощают энергию радиоволн. На резонансных частотах кислорода (60 и 120 ГГц) и водяных паров (22 и 165 ГГц) наблюдаются максимумы поглощения. Значения потерь a_АTM зависят также от длины пути сигнала в атмосфере, которая в свою очередь определяется по углу места.

сигнала каплями дождя, туманом и мокрым снегом. Здесь рассмотрим только влияние дождя. Поскольку толщина дождевой зоны в атмосфере около 2 км, то в зависимости от Р можно рассчитать L_A— эквивалентную длину пути сигнала в дожде. Положив R_Э=L_Д и V_Д=-a_Д, можно найти ослабление сигнала в дожде с заданной интенсивностью. По кривым статистического распределения интенсивности дождей можно определить ослабление в дождях для разных процентов времени наихудшего месяца.

Ослабление сигнала в гидрометеорах связано с рассеянием энергии

Расчет энергетических параметров аппаратуры обычно начинают с определения допустимого значения Q _ВХS, где Q_ВХS — суммарное отношение сигнал-шум на входе приемника ЗС, учитывающее ТШ двух участков. Его находят, исходя из рекомендаций МККР на отношение сигнал-шум в канале гипотетической линии Q_ТВS и выигрыша c_ТВ. Затем следует правильно распределить Q_ВХS между участками СЛС, учитывая, что они не равнозначны по своим энергетическим параметрам. При этом считают Q_BХ1 = aQ_BХS и Q_BХ2 = bQ_BХS. В соответствии с (9.5) 1/а+1/b=1 или a = b/(b -1). Обычно принимают а=11...6. Если же проектируют ССС, с большим числом приемопередающих ЗС, то бывает выгодно взять а=b=2. Дальнейшие расчеты выполняют отдельно для каждого участка. Они сводятся к подбору таких значений T_S и T_ПР, ЭИИМ, мощности передатчика, коэффициентов усиления и размеров антенн, которые обеспечивают требуемые значения Q_BХl и Q_BX2 и могут быть реализованы на практике.