Енергетика супутникового безпосереднього телемовлення, Висновок - Методика кутових розрахунків та вимірювань при налаштуванні антени на теле - радіомовні супутники

Якість прийому в будь-якій системі телекомунікації визначається відношенням потужності сигналу до потужності шуму в приймачі. Розробник супутникових систем телекомунікацій віддає перевагу оперувати відношенням потужності сигналу до потужності шуму на вході приймача (C/N).

C/N при всіх величинах, наданих у дБ, для ділянки ШСЗ-Земля може бути надано у вигляді [2].

(1.2)

Де (ЕІВП) - еквівалентна ізотропно-випромінювана потужність ретранслятора на ШСЗ;

- основні втрати (ослаблення) на трасі ШСЗ-Земля;

- відстань від ЗС до супутника;

- довжина хвилі на ділянці ШСЗ-Земля;

- додаткові втрати при розповсюдженні радіохвиль на ділянці ШСЗ-Земля, що залежать від стану атмосфери, в основному від інтенсивності дощу;

- добротність приймальної системи;

=1. 3810-23 Дж/К - постійна Больцмана;

    - шумова смуга приймального пристрою, приблизно дорівнює ефективній смузі частот ствола; -- коефіцієнт запасу на ділянці ШСЗ-Земля(зазвичай рівний 1 дБ);

Однак межа обслуговуємої території будь-яким супутником не є яскраво обумовленою. Можливий також прийом сигналів за нею. Тоді необхідно провадити енергетичні розрахунки з метою - визначити діаметр приймальної антени при використанні того або іншого конвертора (заданий коефіцієнт шуму).

Достатньо просто вираховується значення діаметра антени

(1.3)

Де - добротність приймальної системи;

- сумарна шумова температура приймальної системи;

- коефіцієнт що визначає електродинамічні параметри антени.

Це в значній мірі відноситься до України. Власного радіомовного супутника Україна не має, але на її території можуть прийматися Європейські супутники (Astra, Hot Bird та інші), арабські, російські (Галс, Горизонт) та інші.

Повна шумова температура приймальної системи [3], що складається з антени хвилеводного тракту, МШП, підведена до випромінювача приймальної антени, визначається за формулою:

(1.4)

Де - еквівалентна шумова температура антени;

=290 К - абсолютна температура середовища;

    - еквівалентна шумова температура приймача; - ККД фідера (як відзначено приймається рівним 1, а цей тип втрат відноситься до ).

Еквівалентна шумова температура антени ЗС може бути подана у вигляді суми:

,(1.5)

Складові якої обумовлені:

    - шумом космічних джерел радіовипромінювання; - шум атмосфери; - випромінюванням Землі.

Для системи СБТМ у діапазоні 12 ГГц 1К і його можна не враховувати (вплив Сонця буває тільки в період "осліплення" приймальної антени (див. розділ 1.1)). Радіовипромінювання земної атмосфери має тепловий характер і підкоряється закону термодинамічної рівноваги.

;(1.6)

=260 К.

Шумова температура Землі рівна її кінетичній температурі

==290 К.

Але випромінювання Землі сприймається антеною ЗС тільки через бокові пелюстки ДН. Частка попадання в антену земного випромінювання оцінюється інтегральним рівнем бокових пелюсток =0,01...0,2.

За рівнем - 10 дБ =0,1.

Оскільки шумова температура приймача зв'язана з коефіцієнтом шум (при вимірюванні у дБ) співвідношенням:

(1.7)

Таблиця 1.2-Перелік супутників, ретранслюючих теле - та радіопрограми, які можливо приймати з довготи м. Одеси.

Позиція

C/N, дБ

Супутника

Супутник

D = 0,6

D = 0,9

D = 1,2

D = 1,5

В град.

Ясно

Дощ

Ясно

Дощ

Ясно

Дощ

Ясно

Дощ

-27,5

INTELSAT 601

4,7

0,1

8,2

3,3

10,7

5,8

12,7

7,8

-14,0

ЭКСПРЕС 2

7,7

3,6

11,2

7,1

13,7

9,6

15,6

11,5

-11,0

ГОРИЗОНТ 37

7,8

3,7

11,4

7,3

13,9

9,8

15,8

11,7

-4,0

AMOS

11,9

7,4

15,4

10,9

17,9

13,4

19,8

15,4

-1,0

INTELSAT 707

9,1

5,4

12,7

8,9

15,2

11,4

17,1

13,4

5,0

Sirius 2 Hor.

Sirius 2 Vert.

12,3

8,8

15,8

12,3

18,3

14,8

20,2

16,7

7,0

EUTELSAT II-F4

9,4

5,9

12,9

9,4

15,4

11,9

17,3

13,8

13,0

EUTELSAT II-F1

HOT BIRD 1

HOT BIRD 2

HOT BIRD 3

12,5

9,1

16

12,6

18,5

15,1

20,4

17,1

36,0

ГАЛС

13,7

10,4

17,2

13,9

19,7

16,4

21,6

18,3

40,0

ГОРИЗОНТ-43

11,2

8,3

15,1

11,8

17,6

14,3

19,2

16,3

42,0

TURKSAT 1C

3,5

0,2

7,1

3,2

9,6

6,2

11,5

8,2

Значення які входять у таблицю 1.2 розраховані за допомогою програми SMW Link, яка описана в додатку Б. Відношення сигнал/шум розраховано в двох випадках; при ясному небі і при опадах з інтенсивністю 10 mm/h.

Висновок

Розглянувши формули та результати у таблиці 1.2 можемо зробити висновок, що чим більше діаметр антени, тим більше відношення сигнал/шум на вході приймального пристрою. Але чим більше діаметр антени тим вузче головний промінь її діаграми направленості:

(1.8)

Отже потрібно більш ретельно та точніше налаштовувати антену систему. Далі буде описана методика налаштування антен з різними підвісками та наданий пристрій для точного наведення антени на потрібний супутник.

Похожие статьи




Енергетика супутникового безпосереднього телемовлення, Висновок - Методика кутових розрахунків та вимірювань при налаштуванні антени на теле - радіомовні супутники

Предыдущая | Следующая