Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 23
Текст из файла (страница 23)
На приемной ЗСосновное усиление обеспечивается в тракте ПЧ, а во входныхцепях используют различные типы МШУ диапазона СВЧ (см.рис. 3.28), позволяющие обеспечить требуемое значение суммарной шумовой температуры приемной ЗС.В целях унификации В некоторых международных ССС и ССВпроизводят деление ЗС на несколько классов, отличающихся рядом основных параметров. Например, в системе |«Интелсат» вполосе частот 14/11 ГГц используются 3 класса ЗС с добротностью 25, 29 и 34 дБ/К. В Плане ВАКР-77 для ССВ диапазона12 ГГц предусмотрено использование приемных ЗС с добротностью 6—13 дБ/К для индивидуального и 8—24 дБ/К — для коллективного приема.
При этом коэффициент шума приемника вобоих случаях составляет 4 дБ. Более подробные сведения опараметрах существующих ЗС можно получить в [13—20]. Упрощенная структурная схема и основные параметры ЗС -системы«Интелсат» приведена на рис. 3.29.В настоящее время для передачи ТФ сообщений наиболее широкоеприменениенашлиметодыМДЧР-ЧРК-ЧМ и127SSIng PО «оЛараметрический усилитель(«SKJАмплитудный корректорПредварительный!Линейныйусилитель на.полевом тран'_зистореЧУстройствосложения сигналовУстрайспразделенииа«ОФМ.
Параметры модуляции в системе «Интелсат:»мля'ДЧР-ОКН-4различных [вариантов представлены в табл. 3.7 [15].ЬВ табл. 3.8 представлены параметры, соответствующие вероятности ошибок 10~6 и использованию в системе «Интелсат»]№ДЧР-4ФМ в сочетании с обработкой цифрового сообщения пометоду Витерби [19].При этом с учетом (3.1) и (3.9)[Н/Ш] = [EJN0] + 10 lg Rmx=[H/UIf] - 1 0 lg A f0 = 8,7 ДБ.Характерной особенностью ССВ является 'большое число приемных ЗС индивидуального или коллективного пользования, которые в значительной мере определяют экономические показателисистемы в целом.
Затраты на сеть ЗС в этом случае могут составлять 80—90% всех затрат на систему. В диапазоне 12 ГГц для*приемных устройств ССВ общепринятой является схема с двойным*преобразованием частоты (рис. 3.30). При этом в Районах I' . H(§ 3.2) в результате первого преобразования рекомендуется перенос в полосу частот 0,9—1,3 ГГц, а второе преобразование,, прикотором происходит выбор канала, целесообразно осуществить начастоту 0,12 ГГц. С целью упрощения индивидуальных приемныхустройств в соответствии с Планом ВАКР-77 для передачи звукового сопровождения используется ЧМ поднесущей, отстоящей на6,5 МГц от несущей ЧМ-ТВ сигнала. Для увеличения добротности приемное устройство разделено на наружный и внутреннийблоки. Наружный блок, включающий преобразователь и малошумящий усилитель, размещается в непосредственной 'близостиот антенны. Он соединяется с внутренним 'блоком высокочастотным кабелем, по которому также передается напряжение питаниянаружного блока.
Во внутреннем 'блоке принятый ЧМ-ТВ сигналпреобразуется в стандартный для наземных сетей ТВ вещанияAM сигнал на частоте одного из радиоканалов в метровом (ОВЧ)•или дециметровом (УВЧ) диапазонах волн. Для расширения функднутреяний^ш1^Наружный д~лок"ЛПФСМ!ПУПЧ1 ! 'CMZУПЧгчлАОЗВук(Виаео)Budeo В.р-адиоканаЛ-Рис. 3.30. Структурная схема приемного устройства ССВ5-8012$СОоСлюелСПюоелоО)очиto *.Число телефонных каналовна одной несущей NооtoИJataS3 сяВерхняя граничная частота групповогоспектра F B ,кГцСП£ о •оИ—IВЩ "2 ^ИSflШирина выделенной полосычастот ПМГц3 ? он~ J СОю ооSOSOспелчелсяо toСЛыРазля4оооо-со~со-WWMbOX* >--в 4»-.—, В О©Ширина занимаемой радиосигналом полосы частотД/ с . МГцЭффективнаядевиация частоты на одинканал Д/к, кГця о яft g н№Эффективнаядевиация частоты при передаче МТСА/а.
кГц*SSvo-5500 СО 00 СОif обеспечивающеетребуемое качество, дЬГцст> о сл о[Н/Ш] в занимаемой полосечастот, дБелСЛСПЭИР.соо)О5I СОIsCD COcoo|~00—СЛ00 00 00 .сл to ~~) со оto 00 О0 СО G5ЭИИМзс(глобальныйлуч на спутниье) />эЗСдПВтi б л я ц а 3.8Скорость передачиисходного цифровогосообщения, Мбит/с0,0640,1280,2561,5442,0484,0966,144Скорость передачикодированного цифрового сообщения,Мбит/с0,0940,1870,3752,33,06,09,0Яс, МГц0,0660,1310,2631,612,14,26,3Д/ с > МГц[Н1Ш}] при частости ошибокЮ- 5 . дБГц0,0560,1120,2251,381.83,65,456,259,262,270,071,274,276,0-•циональных возможностей может быть также предусмотрен ВЫЬвод сигнала изображения и сигнала звукового сопровождения.Заметим, что наиболее целесообразно создание универсального»приемного устройства, отвечающего требованиям как наземного,.так и спутникового вещания.
Для этого в универсальном ТВ при•ем-нике должны быть предусмотрены специальный вход для ЧМ•сигнала с полосой пропускания 0,3—1,3 ГГц, дополнительный сеиектор каналов и ЧМ демодулятор. Напомним, что аналогичноерешение использовано в бытовых приемниках звукового вещания,имеющих, как известно, блок УКВ ЧМ.3.8. РЕТРАНСЛЯТОРЫ СПУТНИКОВЫХСИСТЕМ СВЯЗИ И ВЕЩАНИЯРасположенный на спутнике ретранслятор вместе с антенной•системой, являясь основной частью ССС или ССВ, во многом опреГделяют их стоимость и функциональные возможности. При этот•стоимость спутника обычно составляет около 50% общей стоиI мости системы.Многофункциональный спутниковый ретранслятор аналогичен[ промежуточной станции наземных РРЛ и обеспечивает ретрансля[ цию многих сигналов, приходящих с различных направлений отIрасположенных на больших [расстояниях ЗС, которые играют рольI оконечных станций.
С этой целью широкое применение находитг многоствольный принцип, хотя в некоторых случаях могут использоваться специализированные спутники с одноствольным ретранслятором (например, в ССВ «Экран» [17, 22]).Многоствольное построение придает системе гибкость и позволяет снизить переходные шумы за счет сокращения числа усиливаемых в стволе сигналов, вплоть до одного. Общее число стволов-,работающих на разных частотах, может доходить до несколькихдесятков. Часть стволов может совместно работать на одних" и:тех же частотах, а для разделения сигналов использовать узконаправленные антенны или ортогональную поляризацию.
Совмесгйое многократное использование частот находит в последние годьт131широкое применение и позволяет довести эквивалентную пропускную способность многоствольного спутникового ретранслятора до10е стандартных ТФ каналов.Для достижения требуемого усиления сигнала в стволе (100—150 дБ) используют малошумящие усилители (МШУ), которыеобеспечивают добротность G/T приемного устройства ретранслятора от —20 до +10 дБ/К.В настоящее время находят применение два основных типаретрансляторов: с одно-кратным и двукратным преобразованиемчастоты. В первом случае происходит непосредственное преобразование частоты сигнала участка «вверх» в более яизкую частоту,используемую на участке «вниз».
Преобразование частоты возможно одновременно с усилением с помощью МШУ соответствующего вида. Ретрансляторы такого типа называют также ретрансляторами прямого усиления, так как усиление происходит тольков тракте СВЧ. В некоторых случаях, когда оказывается невозможным обеспечить требуемое усиление в диапазоне СВЧ (например, в полосе 30/20 ГГц), используют двукратное преобразованиечастоты и усиление в тракте промежуточной частоты. При этом.структурная схема ретранслятора аналогична структурной схеме.промежуточной РРС наземных РРЛ. Отличительной особенностьюявляется напряженная энергетика (ЭИИМ передающей части 20—50 дБВт и более) и наличие МШУ, а промежуточная частота составляет обычно от нескольких сотен до нескольких тысяч мегагерц.В многофункциональных многоствольных ретрансляторах дляорганизации связи между различными зонами покрытия (обслуживания) производится переключение стволов на соответствующиеантенны с помощью так называемой коммутационной матрицы,которая позволяет довести время переключения СВЧ сигналов донескольких наносекунд при использовании рш-диодов в качествепереключающих элементов.
Переключение может проходить покомандам с Земли или по записанной заранее (или в процессеэксплуатации) программе.Преобразование частоты может быть .индивидуальным для каждого ствола или совместным для всех (или групп) стволов. При.индивидуальном преобразовании облегчаются требования к коммутационным устройствам, а совместное преобразование упрощает'ретранслятор за счет уменьшения числа гетеродинных частот.В ближайшие годы широкое применение найдут ретрансляторы с более полной обработкой сигналов, включающей демодуляцию и модуляцию, аналогичные узловым РРС наземных РРЛ.В этом случае • возрастет отношение несущая-шум на участке«вниз», упростится процесс и расширятся возможности коммутации на спутнике. Все это позволит увеличить пропускную способность ретранслятора, повысить эффективность использования полосы частот и упростить требования к ЗС, что особо важно прибольшой сети ЗС.L132Я-ft,5 ГГцЛинейнаяполяризацияУровеньсигнала11,1*5-11,7 ГГцЛинейнаяполяризацияifмиБ В г-30-82,5-55,2-77,2Рис.
3.31. Структурная схема модуля ретранслятора •'-30-82,5ЛБВ(РезерВ. 2H,ht) полоса пропускания(Я]+2БдБВтНа биполярномтранзистореrrrru,ЭИИМь%ЬдБВТполосоВай „" . 7 » обозначени сфильтр» г » ' " ла,ф10Вторпереключатель СВЧ(см. рис. 3.31/лреобраэоВатель частаты,„Г-"глобальный • „ПГ-полуглобальный; „З'-зоновый; „У"-узконаправленный (восточныйи западныйРис. 3.32. Структурная схема ретранслятора «Интелсат-5»13459253700JTOO 3742/Я 000 14042,5/0950 10992,5382539057236МГцМГц622033956Z80 5320 53504055 hB95 4135 4177,5 420039953636hiМГц МГц МГц4055WOO11577,5' Р и с .
3.33. План частот ретранслятора «Интелсат-5»:а — глобальная антенна, ортогональная круговая поляризация на прием и передачу; б — полуглобальная антенна, восточный и западный лучи с левой круговой поляризацией (прием);<б — луглобальная антенна, восточный и западный лучи с левой круговой поляризацией(передача); г — зональная антенна, восточный и западный лучи с ортогональной круговойщ поляризацией на прием и передачу; д — узконаправленная антенна, восточный и западныйu с ортогональной линейной поляризацией на прием и передачуfВ ССВ диапазона 12 ГГц для зол обслуживания малых и средх размеров (два—'четыре часовых пояса) параметры ретранслятора должны обеспечить .плотность потока мощности, создаваемого у поверхности Земли, равную 103 дБВт/м 2 для индивидуальлого и 111 дБВт/м 2 — для коллективного приема.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
