Орлов А.Г., Севастьянов Н.Н. Бортовой ретрансляционный комплекс (БРК) спутника связи. Принципы работы, построение, параметры (2014) (1152061), страница 31
Текст из файла (страница 31)
«Ямал-300К» – промышленный образец коммерческого БРКна платформе с повышенными энергомассовыми характеристикамиС созданием БРК «Ямал-200» возможности для дальнейшего наращиваниячастотно-энергетического ресурса БРК, являющегося, как неоднократно указывалось ранее, главным товарным продуктом коммерческого КА связи, на среднеразмерной платформе КА «Ямал» были практически исчерпаны. Поэтому дляувеличения указанного ресурса и экономической эффективности руководствоОАО «Газпром космические системы» приняло решение о переходе на использование КА с более мощными по энергетике платформами. Первым образцом изсерии более мощных КА по программе «Ямал» является КА «Ямал-300К»(рис.
9.5), платформа которого разработана известным отечественным предприятием – ОАО «ИСС» им. академика М.Ф. Решетнёва.Рис. 9.5. Антенная система КА «Ямал-300К»Ниже приведены основные особенности построения и характеристики БРКдля этого КА [26, 27]9.3.1. Основные особенности построения и характеристикиПри создании БРК «Ямал-300К» использованы основные принципы схемнотехнического построения РТР, подход к подбору компонентов, квалификациибортового оборудования, обеспечения надёжности, порядку взаимодействия синофирмами, разработанные и успешно апробированные в ходе разработки БРК«Ямал-100» и «Ямал-200».Это хорошо видно из приведённых на рис 9.6–9.8 структурнофункциональных схем БРК «Ямал-300К».179180Рис.
9.6. Схема структурно-функциональная БРК-1 (С-диапазон)181Рис. 9.7. Схема функциональная БРК-1 (Ku-диапазон)18242134343323214142121LNA 3LNA 2LNA 1LNA 3LNA 2LNA 1112233442144443 4221122111333333333322111112224444441243124312344444444444444Рис. 9.8. Схема функциональная БРК-24244222222222222222211111111111111113333333333333333337 36 35 37 36 35 3337 36 35 37 36 35 344444444844222448442 48224222222 48224221111111111111111123123123123343243143432413421OUT 1REF 1DIR 2OUT 2REF 2DIR 1OUT 1REF 1DIR 2OUT 2REF 2DIR 1Как видно из этих схем, БРК «Ямал-300К» структурно состоит из двух частей: БРК-1, содержащий 8 активных стволов С-диапазона и 6 активных стволов Кu-диапазона, и БРК-2, содержащий 12 активных стволов Ku-диапазона.Следует отметить, что БРК-1 практически аналогичен по составу БРК, установленному на КА «Ямал-200», отличаясь несколько изменённым частотнымпланом и повышенными энергетическими параметрами.
При схемно-техническом построении БРК «Ямал-300К» для удобства эксплуатации наземных сетей«Ямал» предусмотрена возможность перехода на частотный план БРК «Ямал200».Частотно-поляризационные планы БРК «Ямал-300К» приведены соответственно в табл. 9.2–9.5.Антенный комплекс БРК «Ямал-300К» содержит 7 антенн, из них 2 антенныс глобальной ДН принадлежат маякам С- и Ku-диапазонов, остальные – антенны связи.При этом БРК-1 имеет в С-диапазоне 2 антенны: одну совмещённую на приём / передачу 2-фидерную с профилированным зеркалом, обеспечивающуюконтурную ДН, другую – приёмно-передающую однофидерную зеркальнуюантенну также с контурной ДН в диапазоне Ku.Т а б л и ц а 9.2Частотно-поляризационный план стволов БРК-1 С-диапазона (основные частоты)№ ствола136795а8а9аРадиомаякЦентральная частота ствола,ШиринаМГцполосына приёмна передачу частот, МГц5 8173 492685 9753 650726 2153 890726 2953 970726 4554 130726 1353 810726 3754 050726 4554 130723 780Поляризацияна приёмЛевая круговаяЛевая круговаяЛевая круговаяЛевая круговаяЛевая круговаяПравая круговаяПравая круговаяПравая круговаяна передачуПравая круговаяПравая круговаяПравая круговаяПравая круговаяПравая круговаяЛевая круговаяЛевая круговаяЛевая круговаяГоризонтальнаяТ а б л и ц а 9.3Частотно-поляризационный план БРК-1 стволов Ku-диапазона№ ствола1a2a3a4a5a6aРадиомаякЦентральная частота ствола,МГцна приёмна передачу14 04010 99014 12511 07514 21011 16014 30011 50014 38011 58014 46011 66011 451Ширинаполосычастот, МГц727272727272183Поляризацияна приёмВертикальнаяВертикальнаяВертикальнаяВертикальнаяВертикальнаяВертикальнаяна передачуГоризонтальнаяГоризонтальнаяГоризонтальнаяГоризонтальнаяГоризонтальнаяГоризонтальнаяГоризонтальнаяТ а б л и ц а 9.4Частотно-поляризационный план стволов Ku-диапазона, БРК-2 «Северный луч 2»Центральная частота ствола,ШиринаПоляризацияМГц№ стволаполосына приёмна передачу частот, МГцна приёмна передачу4143001150072ГоризонтальнаяВертикальная5143801158072ГоризонтальнаяВертикальная6144601166072ГоризонтальнаяВертикальная7138001255072ГоризонтальнаяВертикальная8138801263072ГоризонтальнаяВертикальная9139601271072ГоризонтальнаяВертикальная4а143001150072ВертикальнаяГоризонтальная5а143801158072ВертикальнаяГоризонтальная6а144601166072ВертикальнаяГоризонтальная7а138001255072ВертикальнаяГоризонтальная8а138801263072ВертикальнаяГоризонтальная9а139601271072ВертикальнаяГоризонтальнаяМаяк 2–11459,5––Правая круговаяПримечания.
Усилители мощности стволов № 4а, 5а, 6а в «Северном луче 2» и в«Перенацеливаемом луче» одновременно не работают. Стволы № 4а, 5а, 6а БРК-2 в «Северномлуче 2» и стволы № 4а, 5а, 6а БРК-1 в «Северном луче 1» одновременно не работают.Т а б л и ц а 9.5Частотно-поляризационный план стволов Ku-диапазона, БРК-2 «Перенацеливаемый луч»№ ствола4а5а6аЦентральная частота ствола,МГцна приёмна передачу14 30011 50014 38011 58014 46011 660Ширинаполосычастот, МГц727272Поляризацияна приёмВертикальнаяВертикальнаяВертикальнаяна передачуГоризонтальнаяГоризонтальнаяГоризонтальнаяБРК-2 содержит: одну приёмную зеркальную антенну, одну передающую зеркальную антенну и одну перенацеливаемую зеркальную антенну. Указанный составантенн позволяет обеспечить более гибкое распределение излучаемой БРК мощности по зонам обслуживания и минимизировать влияние PIM помех, вероятность появления которых в аппаратуре БРК «Ямал-300К» значительно возросла из-за повышения суммарных мощностей в РТР и расширения диапазона рабочих частот.Отметим основные новации, применённые при создании БРК «Ямал-300К»(по сравнению с БРК «Ямал-200К»):1.
Повышение выходной мощности УЛБВ транспондеров РТР до 100 Втв диапазоне С и до 150 Вт в диапазоне Ku.2. Применение оригинальных высокоэффективных антенных систем разработки фирмы MDA (Канада), а именно:– 2-х фидерной зеркальной контурной антенны С-диапазона;– перенацеливаемой зеркальной профилированной антенны в Ku-диапазоне.3. Разветвлённая межствольная коммутация, повышающая гибкость в использовании частотно-энергетического ресурса.1844. Достаточно «плотная» конструктивная упаковка компонентов РТР, волноводных и коаксиальных соединительных трактов непосредственно на панеляхплатформы (без промежуточных переходных конструкций).5. Повышение выходных энергетических характеристик БРК (ЭИИМ, G/T), атакже его срока службы и надёжности функционирования.6.
Создание и поддержание более широкой международной кооперации поразработке и поставкам комплектующих компонентов БРК, а именно:– оригинальных антенных систем и волноводных антенно-фидерных трактов – фирма MDA (Канада);– усилителей мощности на ЛБВ С- и Ku-диапазонов, входных и выходныхмультиплексоров СВЧ – фирмы TESAT (Германия), THALES (Франция);– приёмных устройств С- и Ku-диапазонов и передатчиков маяков – фирмаNEC (Япония).Установка компонентов БРК на платформе, а также комплексное проектирование и испытания КА осуществлялись известным российским предприятиемпо производству КА ОАО «ИСС» им. академика М.Ф. Решетнёва.При этом ОАО «Газпром космические системы» являлся головным заказчиком КА, а также разработчиком и головным исполнителем БРК.
Достигнутыйпрогресс при разработке БРК «Ямал-300К» представлен в табл. 9.6, в которойприведены сравнительные характеристики БРК «Ямал-200» и размещённого втой же точке ГСО КА «Ямал-300К» с учётом результатов, приведенных в [28].Т а б л и ц а 9.6Сравнительные характеристики БРК КА «Ямал-200» и «Ямал-300К»,размещённых на ГСО в точке 90Параметры БРК«Ямал-200»«Ямал-300К»Год запуска20032012Производитель платформыРКК «Энергия»ОАО «ИСС»Диапазон частотC, KuC, KuКол-во стволов (транспондеров)Всего 15: C – 9, Ku – 6 Всего 26: C – 8, Ku – 18Рабочая полоса транспондера, МГц7272Выходная мощность УЛБВ в транспондере, ВтC – 55, Ku – 120C – 100, Ku – 140Суммарная выходная мощность РТР, Вт7003 300Энергопотребление БРК, Вт2 0005 300Эффективная изотропно излучаемая мощностьС – 44, Ku – 49C – 47, Ku – 51(ЭИИМ), дБВтДобротность (G/T), дБ/градус КC – +2, Ku – +4C – +2,5, Ku – +5Кол-во антенн, шт.C – 1, Ku – 4C – 2, Ku – 1Маяки С и Ku – 2Срок службы на орбите, лет1214,5Суммарный частотно энергетический756 0006 177 600ресурс, ВтМГцКак видно из табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
