Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Эти значенияпозволяют, с одной стороны, обеспечить требуемое .качество приема и, с другой стороны, выполнить условия ЭМС (гл. 4 ) . Приэтом ЭИИМ передающей части ретранслятора может составлять50—60 д Б В т и более.Многофункциональные ретрансляторы состоят обычно из нескольких приемопередающих модулей разных типов, различныекомбинации которых позволяют гибко и в широких пределах изменять 'пропускную способность.
В ретрансляторе диапазона14/11 ГГц западноевропейского спутника OTS модуль «А» содержит два канала с шириной полосы пропускания 40 МГц и дваi анала с шириной полосы 120 МГц [15]. Широкополосная часть135ретранслятора содержит по два приемника (основной и резервный) для приема радиоволн с двумя ортогональными видами линейной поляризации (р<ис. 3.31). Каждый канал имеет ширинуполосы пропускания 350 МГц и содержит входной фильтр, предварительный параметрический усилитель, понижающий гетеродинный преобразователь и СВЧ ответвитель-лереключатель. Канальные приемники соединены с антеннами через поляризационныеблоки, служащие для разделения радиоволн с ортогональной поляризацией, СВЧ ответвитель-переключатель служит для коммутации основного и резервного приемников, а также для выделения сигнала телеуправления на ПЧ, равной 812,5 МГц.
Далее сигнал поступает на канальные фильтры, которые являются входомузкополосной части, включающей также УПЧ, управляемый аттенюатор, повышающий гетеродинный преобразователь, ЛБВ и выходной фильтр. Входной и выходной фильтры узкополосной частис полосой пропускания 40 или 120 МГц формируют полосы пропускания стволов. ЛБВ с выходной мощностью в режиме насыщения около 20 Вт усиливает сигналы в полосе 10,95—11,7 ГГц.Полоса пропускания остальных элементов узкополосной части примерно 250 МГц. Управляемый аттенюатор на /ия-диодах позволяетс помощью сигналов телеуправления изменять затухание на 14 дБ.Структурная схема и ряд параметров ретранслятора «Интелсат-5», использующего модульный принцип, приведена на рис.
3.32.План частот и основные характеристики представлены на рис. 3.33[16].3.9. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВИ РАСЧЕТ СПУТНИКОВЫХ СИСТЕМ СВЯЗИИ ВЕЩАНИЯВАРИАНТЫ ПОСТАНОВКИ ЗАДАЧИВ процессе проектирования ССС или ССВ возникают три основных варианта постановки задачи: 1) проектирование и разработка ССС или ССВ вцелом; 2) проектирование ЗС, предназначенной для работы через существующий спутник связи с известными параметрами; 3) проектирование ретранслятора для работы в составе существующей сети ЗС с известными параметрами.Первый вариант является наиболее общим и включает в себя выбор струк.
туры и ряда параметров системы в целом, выбор и расчет основных параметров как ретранслятора, так и ЗС.При втором варианте ставится задача использования одного или нескольких стволов известного многофункционального ретранслятора. В этом случаевыбирают метод использования полосы ствола ретранслятора и рассчитываютэнергетические параметры ЗС, обеспечивающие требуемое качество при заданных видах и количестве сообщений. При этом необходимо также выбрать местоположение ЗС и учесть условия ЭМС, так как последнее обязательно привсех вариантах постановки задачи (гл.
4).136Третий вариант включает в себя выбор структуры ретранслятора, распределение полосы частот между стволами, расчет энергетических параметров приемной и передающей частей.Второй и третий варианты постановки задачи являются составной частьюзадачи проектирования ССС и ССВ в целом, в которую входят: выбор общейструктуры (конфигурации) системы и ее основных параметров; выбор методовиспользования полосы ствола и обработки сигнала (методов модуляции и формирования группового сигнала); выбор метода организации сети связи; энергетический расчет, включающий в себя выбор основных параметров аппаратурыЗС и ретранслятора.В процессе выбора конфигурации системы должны быть определены:вид и параметры орбиты, точка подвеса спутника (для геостационарнойорбиты);параметры антенн, соответствующие заданным зонам обслуживания;диапазоны частот в зависимости от заданной пропускной способности проектируемой системы, в соответствии с требованиями Регламента радиосвязи исуществующим уровнем техники;ширина каждой из полос частот стволов, получаемых в результате расжяределения суммарной полосы ретранслятора во всех диапазонах частот;методы разделения сигналов различных стволов (с помощью узконаправл е н н ы х антенн или ортогональной поляризации).При выборе конфигурации системы встает также вопрос о выборе типаI спутника, связанный с тем, что требования, предъявляемые к параметрам сис• темы, различны с точки зрения ССС и ССВ.
Если в проектируемой ССВ чис1.ло ЗС и число используемых стволов мало (1—2), целесообразнее вариант сI многофункциональным спутником, общим для ССС и ССВ. При числе ЗС бо[ лее 5000 и числе стволов более двух эффективнее использовать раздельные спе[ иализированные спутники для ССВ и ССС [22].ВЫБОР ВИДА И ПАРАМЕТРОВ ОРБИТЫ.ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯГЕОСТАЦИОНАРНОЙ ОРБИТЫВ настоящее время почти все спутники связи используют геостационарнуюорбиту, позволяющую обеспечить круглосуточную связь в пределах обширной:зоны видимости. В нашей стране в силу ее географических особенностей актив1о попользуют высокоэллиптическую орбиту, обладающую рядом положительных качеств: возможностью обслуживания высокоширотных районов (включая Северный полюс) и простотой вывода спутника на орбиту.При проектировании ССС или ССВ для территории СССР в качестве вы«сокоэллиптической орбиты удобно использовать орбиту типа «Молния» с высотой апогея 40 000 км, перигея — 500 км и углом наклонения, равным 63,4°.| 'В этом случае выбирается лишь долгота восходящего узла (§ 3.3), котораяопределяет расположение зоны обслуживания.При использовании геостационарной орбиты основным параметром является долгота точки подвеса спутника, которая должна выбираться исходя изгеографического расположения зоны обслуживания и существующей загрузкигеостационарной орбиты (Приложение 5).
Необходимо также принять во вни137мание, что геостационарные спутники во время весеннего и осеннего равноденствия периодически попадают в тень Земли (солнечное затмение при наблюдении со спутника). Это явление имеет продолжительность до 70 мин в течение суток и приводит к прекращению работы солнечных батарей. Для егоустранения можно установить на спутнике буферные аккумуляторные батареи.Однако проще и достаточно эффективно осуществить сдвиг на I—2 часовыхпояса на запад точки подвеса спутника по отношению к долготе обслуживаемой территории. Такой метод использован в Плане спутникового вещания вдиапазоне 12 ГГц, в результате чего перерывы в электропитании наступаютпоздно ночью, после окончания смотрового времени.При проектировании ССВ диапазона 12 ГГц необходимо руководствоваться Планом ВАКР-77 [17], в соответствии с которым для СССР выделено,пять позиций: 23, 44, 74, НО и 140° в.
д. (табл. 3.9).Т а б л и ц а 3.9Номер зоны обслуживанияВосточная долгота ИСЗ,град.123456782323444474ПО140140364741,557,464.344,658,5 57,662,488,8112,757,313853,6155,355,43737,433,737,437,137,63635,92121212127313539481216511919132630343823——202428323640——20242832364026303438——Координаты центра зоны,вост. долготасевер, широтаКоэффициент усиления антенн, дБПоляризацияНомера выделенных кана-лов27313539Решающим фактором при выборе точки подвеса спутника является необходимость соблюдения условий ЭМС (гл. 4). Угловой разнос между спутниками по долготе зависит от параметров антенн ЗС и ретранслятора спутника,точностей удержания и наведения антенн, параметров ЗС и др.
В отдельныхслучаях может потребоваться координация с другими ССС, ССВ или наземными радиослужбами, включающая в себя расчет и согласование уровнейвзаимных помех, Отметим, что в настоящее время удается обеспечить точностьудержания до 0,05° и точность ориентации антенн спутника до 0,15°. Это позволяет довести угловой разнос между спутниками, ретрансляторы которых ра~138•ботают в разных диапазонах частот, до нескольких десятых долей градуса.1апомним, что при этом 0,1° соответствует расстоянию 75 км по дуге геотационарной орбиты (§ 3.3).. Угловой разнос между ретрансляторами одногокиапазона может составить 3—6° и сильно зависит от диаграмм направленрости антенн ЗС.Геостационарная орбита является уникальным и ограниченным природнымресурсом.
Из-за взаимных помех уже сейчас, в отдельных случаях оказывается невозможным размещение новых спутников (особенно в наиболее выгодных,К точки зрения связи, участках орбиты: над Атлантическим и Индийским океа|#ами, над Африканским континентом). В этих условиях чрезвычайно важнымявляется повышение эффективности использования геостационарной орбитыкак в пространстве, так и по частоте. С этой целью необходимо увеличивать•пространственную избирательность антенн, точность удержания. спутника и наведения антенн, широко применять многократное использование полос частот! и координацию частотных планов соседних систем, использовать методы модул я ц и и и дополнительной обработки, обеспечивающие возможно более равномер•яое распределение (дисперсию) мощности радиосигналов по спектру.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
