Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование (1987) (1152059), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Максимально допустимая мощность мешающего сигнала от одной соседней спутниковой системы не должна превышать 4% той же полной мощности шума на входе демодуляторав течение более 20% времени любого месяца.При передаче ТВ сообщения аналоговым методом (ЧМ-ТВ сигла) мощность помех, создаваемых мешающими сигналами отвсех ССС, не должна превышать 10% допустимой мощности шумов в канале изображения более чем 1% времени любого месяца.При этом мешающий сигнал от одной ССС не должен приводитьк увеличению шумов более чем на 4%. Заметим, что в этом случае на практике удобнее пользоваться понятием защитного отношения, которое представляет собой отношение мощности полезного сигнала (ПС) к мощности мешающего (МС) на входе демодулятора, обеспечивающее требуемое качество изображения.Его значение определяется экспериментально для различных вариантов взаимодействующих сигналов и приводится в виде зависимостей от частоты расстройки между их несущими частотамиис.
4.2).В ССВ диапазона 12 ГГц в' качестве критерия допустимогоовнявзаимных помех между радиоканалами принято защитурное отношение 31 дБ для МС с частотой, совпадающей с частотойрадиоканала, и 15 дБ для МС от .соседнего радиоканала.Повышенной чувствительностью к воздействию мешающих сигналов обладают спутниковые системы с МДЧР-ОКН [25]. Приэтом наибольшую опасность 'Представляет ЧМ-ТВ мешающий сигнал, так как в его спектре могут присутствовать мощные дискретные составляющие. Для их уменьшения в спутниковых системахв обязательном порядке должны вводиться специальные сигналыДисперсии (СД) (§ 4.4).
В этом случае при передаче телефонныхсообщений с использованием МДЧР-ОКН ограничивается отношение мощности ПС одного канала к мощности одного МС наРис. 4.2. Защитное отношение на входе демоДУляторов в ЧМ-ТВ канале при воздействииСмодулированногомешающего сигнала6^80Lвходе демодулятора (QiBX). При .использовании МДЧР-ОКН в соЧМ (§ 3.5) для обеспечения ЭМгчетании с комяандированной Чнеобходимо соблюдение УСЛОВИЯусловияЗдесь б=А/к/А/сд—отношение ширины полосы частот, занимаемых модулированным сигналом одного канала, к размаху девиадии частоты, обусловленной введением СД.При этом предполагается, что частота СД равна частоте строкТВ сигнала, а модуляцию мешающего сигнала осуществляют только СД.
Модуляция мешающего сигнала передаваемым в его тракте ТВ сообщением приведет к дополнительному рассеиваниюмощности несущей. Таким образом, случай, когда мешающий сигнал модулирован только СД, наиболее неблагоприятный.При использовании МДЧР-ОКН в сочетании с цифровым методом требуется соблюдение условий:<7iBx^27,5+10,51g6 — при частоте СД, равной частоте строк;<7IBX^27,5 + 6 1g 6 — при частоте СД, равной частоте полейили кадров ТВ сигнала.Для снижения помех от передающей ЗС спутника соседнихССС в наиболее загруженном диапазоне 6 ГГц ограничены уровни ЭИИМ з с за пределами главного лепестка диаграммы направленности антенн ЗС. Максимальная ЭИИМ в контрольной полосешириной 4 кГц должна быть не более, дБВт3 5 — 2 5 ^ ф при 2,5°1—7при 48°:<Сф^1180°.Для ССС,использующихМДЧР-ОКН,ограничиваетсяЭИИМ з с в контрольной полосе частот шириной 40 кГц.При использовании МДЧР-ОКН в сочетании с компандированной ЧМ(42—25 ^ ф при 2,5°<ф<48°,при 4 8 ° ^ ф ^ 1 8 0 ° .При МДЧР-ОКН и цифровом методе обработки(45—25 ^ ф при 2,5°<ф<48°,°э зс ^ .13приМаксимальная ЭИИМ в контрольной полосе Afw/' э .
м а к с = Ga (ф) + Ю lg [gm (/) A fw],где О„(ф) — коэффициент усиления передающей антенны вветствующем направлении, дБ.н.При анализе ЭМС, в случае отсутствия диаграмм направл ености конкретных антенн, для оценки С„(ф) можно использовсправочные диаграммы направленности (§ 4.6).162Для снижения взаимных помех между ССС и повышения эффективности использования геостационарной орбиты в последнеевремя находит применение метод реверсного использования полосчастот.
В этом случае в двух соседних ССС для одинаковых участков спутниковой линии связи используют различные частоты. Например, в ССС1 на участке «вверх» используют частоту fu которую в ССС2 используют на участке «вниз». В то же время частоту /г, используемую в ССС1 на участке «вниз», в ССС2 используют .на участке «вверх». При этом возможность воздействия наприемное устройство сигналов одинаковых частот от передатчиковразличных ССС резко снижается за счет высоких избирательныхсвойств антевн ЗС и спутника при значениях угла ф, близких к 90°.4.3.
ВЗАИМНЫЕ ПОМЕХИМЕЖДУ СПУТНИКОВЫМИ И НАЗЕМНЫМИСИСТЕМАМИ СВЯЗИВ выделенных для спутниковых служб связи и вещания полосах частот работает большое число наземных радиослужб и, вчастности, «аземные РРЛ. Взаимное влияние РРЛ и спутниковыхсистем оказывается заметным, несмотря на разделяющие их большие расстояния. Это объясняется большими ЭИИМ передающихстанций, высокой чувствительностью приемных устройств, наличием густой сети РРЛ и большой загрузкой геостационарной орбиты. Особенно ощутимы взаимные помехи в полосе 6/4 ГГц, активно используемой как наземными, так и спутниковыми службами (Приложение 5) [23].! Для обеспечения ЭМС в рассматриваемом случае вводят следующие ограничения на взаимное ухудшение качества связи.При передаче ТФ сообщений в ССС аналоговым методом средШйяя за минуту псофометрически взвешенная мощность помех, вызванных воздействием мешающих сигналов от РРЛ, не должнапревышать 1000 пВтО в течение более 20% времени любого месяца и 50 000 пВтО в течение более 2 0 % времени любого м е При передаче ТФ сообщений цифровым методом (восьмибитовая ИКМ) для этого же случая средняя за 10 мин мощность мешающих сигналов от всех наземных РРЛ не должна превышатьна входе демодулятора в течение более 20% времени любого месяца 10% полной мощности шума на входе демодулятора, соответствующей частости ошибок 10~б.
При этом мощность мешаю4•Цих сигналов не должна вызывать частость ошибок более 10~ вТечение более чем 0,03% времени любого месяца.С другой стороны, в аналоговых РРЛ допустимое ухудшениечества из-за воздействия мешающих сигналов от спутниковыхИсте м определяется следующим образом. Средняя за минуту псофометрически взвешенная мощность помех в любом ТФ каналееЛ1о??0Лжна превышать 1000 пВтО в течение более 20% временил.^бого месяца и 50 000 пВтО в течение более 0,01% времени люОГомесяца.6*163Для обеспечения допустимых значений ухудшения качествсвязи, что является основным условием ЭМС, вводится ряд д аполнительных ограничений.
Для уменьшения помех в РРЛ от из"лучений со спутника ограничивается максимальная плотностьпотока мощности, создаваемого у поверхности Земли. Она (вдБВт/м2) должна удовлетворять следующим условиям:( ^опри 0^5°,W= \ WQ + 0,5*(Q—5°) при[ W0+l0**пригде 9 — угол прихода излучений со спутника, равный углу местасоответствующей точки земной поверхности в направлении наспутник (§ 3.3). Величину Wo определяют из табл. 4.1.Таблица4.1Полоса частот,ГГцWo, дБВт/м 22, 5—2,693 4—7,758,025—18 ,510,7—11 ,712 ,2—12, 7517 ,7—19, 731 ,0—40, 5—152—150-148— 115Максимальная плотность потока мощности должна определяться в пределах условной контрольной полосы частот, ширина которой составляет 1 МГц в полосах частот (17,7—19,7), (31,0—40,5) ГГц и 4 кГц в более низкочастотных полосах.Для вещательной спутниковой службы в полосе частот 620—790 МГц плотность потока мощности (в дБВт/м2) на территориидругих государств ограничена пределами: —129 при 0^20°,— 129 + 0,4(8—20) при 20°<6<60°, —113 при 6О°<0^9О°.Для подвижных спутниковых служб в полосах частот между1530 и 1660,5 ГГц ограничивается спектральная плотность потокамощности (в дБВт/м2/4 кГц), которая не должна превышать:—154 при 9^5°, —154 + 0,5(0—5) при 5°<0<25°, —144 при25°<9==£90°.Ужесточение ограничений при снижении угла 9 объясняетсятем, что при этом увеличивается возможность попадания излучений со спутника в главный лепесток диаграммы направленностиантенны РРЛ, угол места которой обычно близок к нулю.Следует отметить, что приведенные выше ограничения на плотность потока мощности несколько завышены.
В практических случаях при проектировании можно допустить их превышение на3—5 дБ без заметного ухудшения качества наземных РРЛ илидругих радиослужб [13].Для расчета максимальной 'плотности потока мощности W»»создаваемой у поверхности Земли в контрольной полосе частот,* 0,75 в полосе 2,5—2,69 ГГц.** 15 в полосе 2,5—2,69 ГГц.164овоспользоваться формулой (3.14). Для этого в нее необходимо подставить максимальное значение ЭИИМ передатчика наспутнике, вычисляемое согласно (4.3) с учетом (4.2).Для уменьшения помех в ССС при совместном использованииобщих полос частот с наземными РРЛ ограничивают максимальную ЭИИМ и подводимую к передающей антенне РРЛ мощность:аксимальная мощность, подводимая к передающей антенне РРС,j должна превышать 13 дБВт в полосах частот 1—10 ГГц, неболее 10 дБВт в полосах частот выше 10 ГГц; ЭИИМ. РРС недолжна превышать 55 дБВ-т во всех совместно используемых полосах частот выше 1 ГГц.С этой же целью вводят ограничения на ЭИИМ РРС в направлении на геостационарную орбиту.
Местоположение и ориентация антенн РРС с ЭИИМ более 25 дБВт в полосах частот1—10 ГГц должно выбираться таким образом, чтобы направлемаксимального излучения отличалось от направления на геостационарную орбиту на угол 0, равный или больший 2°. Если этоокажется невозможным, должно, по крайней мере, соблюдатьсяусловие Р э Р Р С ^ 4 7 + 8 (0—0,5°) при 0,5°< 9 < 1,5°.В полосах частот 10—15 ГГц для РРС с ЭИИМ более 45дБВт\угол 0 должен быть не менее 1,5°, а в полосах выше 15 ГГц такиеограничения в настоящее время отсутствуют.Для уменьшения помех в РРЛ от излучений ЗС ограничиваютмаксимальную ЭИИМ 3 с > излучаемую в сторону местного гориЪ а б л и ц а 4. 2ЭИИМПолосычастот, ГГц1—15более 15Контрольнаяполоса частот4 кГц1 МГцЗСдБВт0°<9<5°406440— 3964—39зонта под углом менее 5° (табл.