Расчет угловых координат и дальности ИСЗ относительно ЗС. Расчет мощности передатчиков земной (ЗС) и бортовой станции (ИСЗ). Проверка устойчивости работы линии связи, страница 2

2. ВВЕДЕНИЕ

Важное место в современном мире занимают средства связи и телерадиовещания. Бурное развитие телекоммуникационных систем практически изменило культуру взаимоотношений людей. Средства мобильной связи стали необходимостью для каждого человека, а сети телерадиовещания приобрели своего рода незаменимый атрибут общения с миром для каждого человека. Эти же средства активно используются в политике государств, а также в коммерческих интересах, что в целом способствует их дальнейшему развитию.

В качестве основных телекоммуникационных средств используются спутниковые линии связи, применяющиеся в локальных сетях отдельных ведомств и на уровне магистральных сетей областного, государственного и международного масштаба, а также, в качестве межбазовых ретрансляторов в современных системах подвижной связи. Телевизионные и радиовещательные сети используются для обслуживания отдельных районов, как правило, в пределах зоны радиовидимости. На этих же принципах строятся сети подвижной связи.

3. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА.

Пояснение принципов расчета энергетики спутниковых радиолиний и вывод основных уравнений удобно начать с рассмотрения одного участка.

На передающей станции имеется передатчик ПР и передающая антенна А_пер, связанная c передатчиком антенно-волноводным трактом АВТ. Эквивалентная изотропно излучаемая мощность ЭИИМ передающей станции равна

,                                                                                           (2.1)

где Р_пер – эффективная мощность сигнала на выходе передатчика, Вт;  коэффициент передачи (по мощности) антенно-волноводного тракта (КПД тракта); G_пер – коэффициент усиления передающей антенны относительно изотропного излучателя.

По мере удаления от передающей антенны плотность потока  излучаемой мощности уменьшается (из-за рассеяния энергии в свободном пространстве ¹, и на расстоянии d от антенны она будет равна:

.                                                                                                    (2.2)

Соответственно напряженность электромагнитного поля на том же расстоянии от источника излучения

       ,                                                                            (2.3)

откуда                                                

В точке приема установлена приемная станция с антенной (А_пр), имеющей эффективную площадь апертуры (S_эф), соединенной с приемником (Пр) антенно-волноводным трактом (АВТ), имеющим коэффициент передачи (по мощности) .

¹ Под свободным пространством понимается среда, в которой отсутствуют какие-либо возмущающие факторы, приводящие к потерям мощности или изменениям структуры сигнала.

При полном согласовании волновых сопротивлений антенны, АВТ и приемника

.                                                                (2.4)

Коэффициент усиления (относительно изотропного излучателя) приемной антенны связан с эффективной площадью ее апертуры соотношением

                                                                              (2.5)

Подставив (2.2) и (2.5) в (2.4), получим общее выражение, связывающее энергетические параметры линии:

.                                             (2.6)

В этом выражении в числитель входят аппаратурные параметры линии, а знаменатель характеризует потери электромагнитной энергии в свободном пространстве на участке связи. Эти потери называют основными потерями; кроме них на линии возникают и дополнительные потери .

Полная величина потерь энергии сигнала на линии связи равна  .

При расчете линий связи часто оказывается заданной не мощность   сигнала, а отношение сигнал шум на входе приемника .

Тогда выражение (2.6) преобразуется:

 ,                                                                          (2.7)

где Р_ш – полная мощность шума на входе приемника, Вт.