Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 135
Текст из файла (страница 135)
В состав БРТК входят: 690 На рнс. 11.4 представлено распределение частот для стационарных, подвижных и телевизионных всщатеэщных ССС. Здесь, как и в дальнейшем, в обозначениях, используемых дл» связи диапазонов частот, в числител~ указывшот ДЧ лля линни вверх (ЗС . —. ИСЗ), а в знаменателе ДЧ для линии вниз (ИСЗ -- ЗС) В зарубс;кной литературе по ССС часто приводятся латинские буквенные обозначения ДЧ, которые пригиты а системах военной н коммерческой связи С!Вйс Р— 225.. 400 МГц, Т вЂ” 1...2 ГГц, К вЂ” 1 .4 П'ц, С вЂ” 4..8 П ц, Х вЂ” 8 ..12 5! 1 ц, Ки — 12 5...
18 ГГц, К вЂ” 18...26 5 ГГц, Ка — 26 5...40 П ц и др. П Пгргвактквные скжвемн лергдичи ивфорчаявк — приемные, передающие н!или приемопередающие антенны со своими антенно-фидерными трактаьэи и опорно-поворотными устройствами; — приемно-передающее оборудование -- бортовой ретранслятор (БР! Р), осуществляющий ретрансляцию сигналов на спутнике. Современные БРТР спутников являются многоствольными радноге»- ннческими комплексами. В зависимости от вида многостанционного доступа к спутнику — частотного разделения (МДЧР) или временного разделения (МТ[ВР) — сигналы в полосе ствола могут транслироваться на нескольких несущих (при МДЧР) или на одной несущей (прн МДВР или передаче сигналов телевидения аналоговыми мезодами).
Выбор и разработка конструктивной схемы БРТР связаны с непрерывным и длительным пребыванием ого в специфических условиях огкрытого космического пространства в составе ИСЗ. Исполнение аппаратуры БРТР имеет ряд существенных отличий от исполнения аналогичной аппаратуры, находящейся в наземных условияк эксплуатации. К иим относится прежде всего применение специальных методов монтажа, напыления. т.е.
использование специальных технологических процессов при изготовлении аппаратуры. Мощность, которую необходимо получить на выходе передатчика БРТР (или с|вола БРТР), зависит от функционального назначения системы, в которой работает данный Б!'ТР Чтобы снизить мощность, потребляемую от бортовых энергетических источников, стремятся увеличить коэффициент полезного действия БРТР, представлвюший собой отношение полезной нолводимой к антенне колебательной мощности к общей мощности, потребляемой БРТР от источника питания. Стремление повысить КПД обусловливает применение в наиболее энергоемком и объемном узле БРТР— выходном (передатчике) — экономичных электронных приборов ламп бегущей волны, клистронов, транзисторов и т.
п. Специализированные стволы ретрансляторов, предназначенные лля церелачн конкретных видов сигналов при заданных видах многостанцнонного доступа, рассчитаны на длительную эксплуатацию (7 †!5 лет) и зачастую не могут эффективно применяться в течение всего срока службы,поскольку за такой период происходят значительные изменения: — совершенствуются аппаратура ЗС и методы передачи информации; — возрастает обьем передаваемой информации и спрос на услуги, предоставляемые ССС. Бояынинство отечественных и зарубежных ИСЗ, особенно работающие в систомвх фиксированной спутниковой службы, оснащаотся резрансляторами с универсаяьными стволами, чтобы эффективность их использования не снижалась. Универсальные стволы могут одинаково использоваться как в системах связи, твк и в системах вещания и пригодны для систем с МДЧР и МДВР. 692 !)! тшс . сгтя .
оан и г б пгч )г в г ) ) й -йг-лу в ом иг ь! Р с. П.в. У.р ш- . мру тр "сы БРТР. УИΠ— т рс мафвсюяебвабс алш .Кл «зт ОФЫ,ГН г р Упрощенные структурные схемы различных типов БРТР представлены нв рис ! !.5 Бортовой ретранслятор без лемодулянин сигналя. Па рнс ! !.5, и привалена уоршле нан с.груктурная схема ствола БРТР с однократным преобрюованием частоть1 Сигнал с центральной частгпойт„в, поступающий на вхол БРТР от приемной антенны, пояшшетсн на выходе БРТР в полосе часто~ передачи с ~зснтральной часготог)т", а результате однократного понижающего преобразования Во избежание самовозбуждения БРТР выхоаная и маса ястззт.значим!ганс сдвигается отнсситсгшно входной пояосы Посла предварительного ус ле «я во входном малошумяшеи усилителе (МШУ) и сдвига па частоте в преобразователе частоты )ПРЧ) слег~ел чясготыу,„я поступает нв с~вольный фильтр, в котором формируетсв зв,пиная полоса пропускания ствола Затем зтот сиены! усиливаегся канальным усияитслем )КУ) ло уровня, необходимого ддя норма!визги райш ы мошного 693 П Лерг»екъчив««е си«течи перед«чи ияфодиляяк выходного каскада (УМ).
С выхода этого каскада сигнал поступае~ иа передающую антенну. Коэффициент усиления ствола в большинстве ретрансляторов составляет 105..125 дБ. Поскольку на входной частоте реализовать большой коэффициент усиления технически сложно, его значение ограничивается цределами 40...45 дБ. Основное усиление сигназа происходит на выходной частоте и составляет 85...90 дБ. Значение коэффициента усиления сигнала на выходной частоте достаточно велико, и для того, чтобы избежать самовозбуждеиия тракта на выходной частоте, принимается ряд конструктивных мер, препятствующих возникновению режима самовозбуждения Для сокращения объема оборудования МШУ и ПРЧ делаются общими для группы стволов.
Типичные полосы пропускания стволов фиксированной службы связи (4ЭСС) равны 56 и 72 МГп, а разнос центрачьных «аслот составляет 40 и 80 М!'ц соответственно. БРТР гетеродинного зина. Упрощенная структурная схема ствола БРТР гстеродинлого типа приведена на рис.
11.5, 6. Принятый антенной сигнал на частоте 7«, поступает на вхол БРТР, предваритегшно усиливается МШУ и преобразуется в ПРЧ в сигнал промежуючной частоты (НЧ). На частоте I.„ в усилителе ПЧ (УПЧ) осуществляется основное усиление в заказной пояосе частот, предварительно форьгируемой ствольным фильтром В следующем ПрЧ осуществляется повышающее преобразование усиленного сигнала ПЧ в сигнал частоты передачи/««, который после лополнительного усиления в выходном мощном каскаде (УМ) излучается перелающей антенной в сторону Земли. Такие схемы построения стволов использовались на начальных этапах развития спутниковых систем (спутники «Молнияш «Радуга», «Экран», «Горизонт»), поскольку по состоянию развигия техники в годы их разработок усилители с большим козффипиентом усиления (50...60 дБ) в бортовом исполнении молсно было реалиювать только на ПЧ.
БРТР е лемодуляцней (обработкой) сигнала ца борту. На рис. 11.5, в представлена упрощенная схема такого БРТР. Здесь сигнал, принятый на частоте 1„р, преобразуется в сигнал промежуточной частоты („' „, усиливается в тракте ЙЧ (УПЧ) и демодулируется в демодуляторе (Дом). Демолулированный НЧ-сигнал поступает на модулятор (Мод) через устройство изменения структуры сигнвяа (ИСС) и далее через выходной усилитель мощности (УМ) в антенну. Принцип приведенного алгоритма ооработки заключается в стремлении повысить эффективность передачи сигншюв и систем связи, использующих бортовую ретрансляционную аппаратуру.
При МДЧР, т. е. при рщрансляции сигналов на множестве отдельных несущих, выходной усилитель работает со снижением мощности относительно мощности насыщения на 3..6 дБ. Это позволяет уменьшить оостав- 694 )! ! О с ум 1к еслсе з лающие иншрмодуллционных искажений и абеснечигь ретрансляцию сигналов с заданным качео о При МДВ)' мощный каскад ствола БРТР работает практичмжи в режиме максиман,ной мощности. Поэтому целесообразно для эффективного испазьзования )мсургов ИСЗ на линии ИСЗ вЂ” Земза применял, )каким МДВР Борзовой регранслятор с дсьюлулявией )обработкой) на борту позволяет улу ншпь сиате взныв показатели ССС вЂ” повышается помехоуогпйчнвость винни Земля — ИСЗ за счет регенерации сигнала на боргу; — оптимально раскодуетоя энергия борювого источника питания за счет рвботы передач"гика в режиме максимеяьной мощности, — повышается помехоустойчивость иа линии ИСЗ вЂ” Земля из-за излучения БРТК рал оснгнало» с максимально возможной мощностью К недостаткам таких БРТР относятся существенное усвожнение аппаратуры стволов и о~ран спользуемых сигналов конкретным индом модуляции, реализованным в ЬРТР Н» рис )) 5, г прело|вемена сгр)кгуривя скема БР) Р при раб!по радиолинии Земгм — ИСЗ вЂ” Земля в режиме МДВР с регенерацией сипзаяов Принятые аитеииои БРТР последовагедьныс пакеты сигналов от разли~ных ЗС дяя решнератора некогеронтны, хгпя их несущие и тактовые частоты мало отлнснотся дру~ от вру~в Таким образом, ддя регенсрагора чодулнрующих сигналов должны быть восстаиошюны несушис и закювые частоты всех пакшон Ьортовой ретранслятор с рсгеиерацгром в общем случае при обработке ФМ-с гнала должны выполнять следующие функции — когерснтнос детектирование (КД) с помощью воссзановлсннои несущей )ВН), — восстановление гак юной чвсгоз ы )ВТЧ), — цифровое решение (ЦР); — реобрюоааиие шносительиой фазы в абсолютную )вс олиронапие ОФМ)ФМ), — цифровую обрабопгу потока данных, .