Расчет угловых координат и дальности ИСЗ относительно ЗС. Расчет мощности передатчиков земной (ЗС) и бортовой станции (ИСЗ). Проверка устойчивости работы линии связи, страница 7

Допустим, что приемная система будет иметь на частоте f = 4 МГц эквивалентную шумовую температуру Тпр = 300о К.

 * Далее найдем составляющие эквивалентной шумовой температуры антенны  по рис. 2.11 для f = 4 МГц находим Тк () = 8 К:

Рис. 2.11  Частотная зависимость шумовой температуры Галактики,

Солнца и атмосферы (без дождя)

* для полученных выше значений LА = 0,2 (дБ)  и  LД = 0,064 (дБ) находим термодинамическую температуру атмосферы по  формуле:

                   (2.2.11)

при  средней термодинамической температуре атмосферы ;

          * необходимо проверить  величину этой составляющей по рис. 2.12 для  заданного диапазона частот f  и Тд и получить Та  ()графическим путем:

Рис. 2.12

Частотная зависимость шумовой температуры атмосферы  (с учетом дождя)

* Зная, что шумовая температура Земли определяется ее кинетической температурой Т0 = 2900 К, следует принять Тз = Т0 = 2900 К и, суммируя найденные составляющие, имеем:

ТА.з. = Тк(  ) + Та ( ) + сТз оК,                   (2.2.12)

где с = 0,19 - коэффициент, учитывающий уровень энергии, попадающей в антенну через боковые лепестки.

ТА.з. = Тк()+ Та()+сТз= 8+15,3 + 0,19 · 290 = 78,4 оК

* Эквивалентная шумовая температура всей приемной станции по формуле:

Тз = ТА.з.  + Т0 (1 - ) + Тпр , оК.          (2.2.13)

ТзА.з.+ Т0(1 - ) + Тпр = 78,4 · 0,9 + 290 · (1 – 0,9) + 300 = 399,56  оК.

2.2.6.  Определение мощности передатчика ИСЗ, - подстановка всех найденных выше составляющих:

                   (2.2.15)

что составляет 12 ДбВт.

4.3  РАСЧЕТ РАДИОЛИНИИ ЗЕМЛЯ – ИСЗ

1. Определение коэффициента усиления передающей антенны ЗС    в главном направлении для заданного значения ширины диаграммы направленности антенны   ЗС.

Ширина ее диаграммы направленности равна

                                   (2.3.1)     

и, приняв   коэффициент   использования   поверхности  антенны (КИП)   q = 0,5:

                                        (2.3.2)

2. Определение полной величины потерь энергии сигнала на линии связи Земля – ИСЗ производится по формулам, соответствующим п.п. 2.2.5 и 2.2.6, применяя в расчетах соответствующие заданные данные, в том числе и климатические

                                          .                                                    (2.3.5)

Где величина   - основные потери.

Переведя в децибелы, получим:   L0 = 200 Дб.

Дополнительные потери сигнала на участке Земля - ИСЗ L2доп определяются несколькими составляющими:          L2доп= Lа+ Lд + Lн + Lп  ,дБ

По рис. 1.4 для заданного диапазона частот f = 6ГГц  и  =17,40

находим Lа , дБ;     В нашем случае  Lа=0,3 Дб

По рисункам 1.5, 1.6 находим значение интенсивности осадков климатических условий для Санкт-Петербурга, Im, мм/чаc

Получаем:     ImСпб= 10, мм/чаc    

По рис. 1.7 находим длительность сигнала l3 в зависимости от угла места антенны земной станции ,0

Получаем:     l3Спб= 10   

По рис. 1.8 для  заданного диапазона частот f =6 ГГц и  Im = 10мм/час, находим L`д, дБ;

Получаем:     L`д Спб= 0,03 Дб

Рассчитаем ослабление сигнала в дожде по формуле:

       

По  рис. 1.9   для   заданных   значений  эллиптичности   поляризации   приемной и передающей антенн  е1 = е2=0.8 находим Lп=0,3 дБ;

По рис. 1.10  для заданного диапазона частот f  и   (угла места) необходимо найти углы рефракции   и , т.е. искривление траектории сигнала при прохождении через атмосферу (тропосферу и ионосферу).

Получаем:     =4”     =5,5”

Потери из-за неточного наведения антенны земной станции на ИСЗ  определяются нестабильностью положения ИСЗ на небесной сфере (согласно исходным данным = +(-) 0,3о) и отклонением угла прихода радиосигнала под влиянием рефракции определяются как суммарная величина :

+ +

Получаем:     + + =0.30+4”+ 5,5”≈ 0.30

При заданном отклонении и вычисленной выше ширине диаграммы направленности   находим потери наведения:

Lн =   1 + (2)2  , (дБ).

Получаем:      Lн = 1 + (2)2=1 + (2*)2=1,072дБ.