Орлов А.Г., Севастьянов Н.Н. Бортовой ретрансляционный комплекс (БРК) спутника связи. Принципы работы, построение, параметры (2014) (1152061), страница 35
Текст из файла (страница 35)
10.4. Зона покрытия МЛА БРК «Ямал-601»Рис. 10.5. Структурная схема фидерного тракта ЦЗСАС БРК «Ямал-601»Пройдя стандартные для транспондеров с одним сдвигом частоты преобразования, а именно прием МШУ, фильтрацию с выделением ствола, преобразование частоты, каждый абонентский ствол (парциальный луч) поступает насвой индивидуальный УЛБВ, привязанный строго к своему лучу (возможнымодификации с распределением на 2–3 луча с помощью выходных мультиплексоров).На рис. 10.6 приведена структурная схем стволов АСЦЗС БРК «Ямал-601».Как указывалось в подпараграфе 10.3.2, после выделения частотными фильтрами и мультиплексорами, преобразования частоты эти сигналы поступают наобщие УЛБВ ЦЗС, работающие в глубоком линейном режиме (−5–7 дБ нижеуровня ОВО) для исключения взаимных интермодуляционных помех.На рис.
10.7 и 10.8 представлены соответствующие частотные планы прямого (от ЦЗС) и абонентских каналов, оптимизированные таким образом, чтобыснизить количество применяемых преобразователей частоты.199Рис. 10.6. Структурная схема абонентских стволов АСЦЗС БРК «Ямал-601»Как видно из показанных структурных схем БРК, транспондеры БРККа-диапазона состоят из тех же структурных единиц, что ранее рассмотренныетранспондеры многоствольных БРК традиционных диапазонов С и Ku, а некоторые функциональные элементы, например входные и выходные мультиплексоры, имеют меньшую размерность (23 канала в Ка-диапазоне, 89 – вС-диапазоне) и, следовательно, проще в реализации.Однако при этом не следует забывать, что реализация однотипных функциональных элементов (МШУ, УЛБВ, ферритовые изделия, коммутационные СВЧэлементы) в Ка-диапазоне из-за коротких длин волн (на приемных частотах30 Гц длина волны составляет 1 см) значительно сложнее, требования к точностям и неоднородностям объемных трактов значительно выше.
Поэтому реализация этих компонентов стала возможна только после выполнения целого ряданаучно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.Рис. 10.7. Частотный план фидерного тракта ЦЗСАС БРК «Ямал-601»200Рис. 10.8. Частотный план обратных абонентских каналов АСЦЗС БРК «Ямал-601»Из приведенных структурных схем БРК Ка-диапазона видно также, что реализация не самых сложных конфигураций БРК требует использования большого количества компонентов. Это хорошо иллюстрирует табл. 10.3, где приведенряд характеристик БРК Ка-диапазона КА «Ямал-601» в сравнении с характеристиками C-диапазона, также размещённого на этом КА.Т а б л и ц а 10.3Сравнительные характеристики БРК Ku- и Kа-диапазонов КА «Ямал-601»ЗначениеБРК КаБРК KuКоличество стволов4216ЭИИМ, дБВт6452G/T, дБ/К175.5Полоса пропускания транспондера, МГГЦ62,5–25054Энергопотребление, Вт4 7503 750Масса385130МЛА с разряженнойКонтурная зеркальнаяТип антеннырешеткой облучателейпрофилированнаяПримечание.
Ожидаемая пропускная способность БРК Ка в сетях VSAT = 28,6 Гбит/с.Название параметраИз табл. 10.3 видно, что масса БРК Ка, как и ожидалось, значительно больше, чем у БРК Ku, однако характеристики (ЭИИМ, G/T) и его проектная пропускная способность более чем на порядок выше, чем у БРК Ku-диапазона, чтои обещает большие экономические перспективы применения Ка-диапазона вкоммерческих сетях связи массового обслуживания.201СПИСОК СОКРАЩЕНИЙНа русском языкеАМ/ФМАРУАСАФАРАФУАЧХАЦПБРКБЭКВБРВИПВЭОГВЗГЕТГСОГУНДНДОСЗОЗСИМКАКИПКПАКСВНКУЛБВМЛАМШУНИРОКРПРДПРМПСИПФРТРСАСпреобразование амплитудной модуляции в фазовуюавтоматическая регулировка усиленияабонентские станции (спутниковой связи)активная фазированная антенная решёткаантенно-фидерное устройствоамплитудно-частотная характеристикааналого-цифровой преобразовательбортовой ретрансляционный комплексбезэховая камеравероятность безотказной работывторичный источник питаниявысокоэллиптическая орбитагрупповое время запаздывания (сигнала)гетеродингеостационарная орбитагенератор, управляемый напряжениемдиаграмма направленностидиаграммообразующая схемазона обслуживанияземная станция спутниковой связиинтермодуляционные сигналыкосмический аппараткоэффициент использования площадиконтрольно-проверочная аппаратуракоэффициент стоячей волны по напряжениюкоэффициент усилениялампа бегущей волнымноголучёвая антеннамалошумящий усилительнаучно исследовательская работаопытно-конструкторская работапередающее устройствоприёмное устройствоприёмосдаточные испытанияполосовой фильтрретрансляторсрок активного существования202СВЧСОТРСПДТВТУУЛБВУМУПЧФАПЧФНЧФ-фильтрЦАПЦЗСЭВТИЭИИМЭМСсверхвысокие частотысистема терморегулированиястационарный плазменный двигательтелевидениетехнические условияусилитель ЛБВусилитель мощностиусилитель промежуточной частотыфазовая автонадстройка частотыфильтр низких частотустройство селекции сигналов по отличительному признаку(частоте, поляризации, форме)цифро-аналоговый преобразовательцентральная наземная станцияэкранно-вакуумная изоляцияэффективная изотропно излучаемая мощностьэлектромагнитная совместимостьНа английском языкеEIPRG/TIMMULTIPACTORPIMPSKQPSKVSATЭИИМдобротность приёмной системы (отношение КУ антеннык шумовой температуре приёмного устройства, приведённые к одному сечению)интермодуляционные частотырезонансный лавинный разряд в вакууме, вызванный резонансным взаимодействием СВЧ электромагнитного поляс электронами вторичной эмиссиипассивные интермодуляционные частоты2-фазная относительная фазовая манипуляция4-фазная относительная фазовая манипуляциянебольшая абонентская спутниковая станцияЭтапы рассмотрения проектов в соответствии с зарубежными стандартамиCDREQSRTRRCritical Design Review (соответствует эскизному проекту)Estimation Qualification Standard Review (оценкасоответствия известным аналогам)Test Readiness Review (оценка готовности к испытаниям)203ЛИТЕРАТУРА1.
Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. М. : Связь, 1979.2. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М. : Высшая школа, 1988.3. Альтман Дж. Устройства СВЧ. М. : Мир, 1965.4. Орлов А.Г. К расчету коэффициента шума многополюсных схем СВЧ с распределенными параметрами // Радиотехника. 1967. № 11.5. Мэзон С., Циммерман Г.
Электронные цепи, сигналы и системы. М. : ИЛ,1963.6. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М. : Наука, 1968.7. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. М. : Советское радио,1971.8. Айнбиндер И.Н. Шумы радиоприемников. М. : Связь, 1974.9.
Орлов А.Г. Расчет шумов невзаимных распределенных многополюсников спотерями // Радиотехника. 1968. № 11.10. Орлов А.Г. Расчет шумовой температуры невзаимных многополюсников //Радиотехника. 1968. № 2.11. Рыжков Л.В., Попов В.Н.. Синтезаторы частот в технике радиосвязи.
М. :Радиосвязь, 1991.12. Дулин В.Н. Электронные и квантовые приборы СВЧ. М. : Энергия, 1972.13. Рытов С.М. Введение в статистическую радиофизику. М. : Наука, 1966.14. ECSS-E-20-01F Space engineering multipaction design and test 2003.15. Glancy R.F. Multipaction control in microwave space systems // MicrowaveJournal.
March 1978.16. Woode G. Petit. Diagnostic investigation into multipactor effects susceptibilityzone measurements and parameters, affecting a discharge // Estec working paper1556. Nov, 1989.17. Dieter Wolk and cetery A novel approach for calculation threshold level in multicarrier operation Boch telecom space communication systems D-71522Bachnang.18. Tri T.
Ha Digital Sattelite communications Mc Graw-hill communications series1990.19. Стейн С., Джонс Дж. Принципы современной теории связи и их применениек передаче дискретных сообщений. М. : Связь, 1971.20. Carlos Quiles Passive intermodulation and Corona discharge for microwave inCommunications satellite Dissertation September 1976.21. Севастьянов Н.Н. Разработка концепции, обобщение опыта создания и практики управления космическими аппаратами связи нового поколения (напримере спутниковой системы связи «Ямал») : дис.
... канд. техн. наук. Королёв : РКК «Энергия», 2007.20422. Севастьянов Н.Н., Белобров А.Н., Алимова Л.И. Научно-технический отчетпо антеннам БРК-1 КА «Ямал-300К» 214АОГК.0000-0 ПЗ2. Королёв : ОАО«ГАЗПРОМ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ», 2009.23. Севастьянов Н.Н., Графодатский О.С., Бачурин В.М. Расчет надежностипо БРК-1 КА «Ямал-300К» 214АОГК.0000-0 Д23. Королёв : ОАО«ГАЗПРОМ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ», 2010.24. MIL-STD-461.
Requirements for the Control of Electromagnetic InterferenceCharacteristics of Subsystems and Equipment – U.S. Department of Defense Interface Standart, 10 December 2007 (Revision F).25. Севастьянов Н.Н., Белобров А.Н., Бачурин В.М. Научно-технический отчетпо БРК КА «Ямал-401» 217АОГК.0000-0 ПЗ1. Королёв : ОАО «ГАЗПРОМКОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ», 2010.26.
Севастьянов Н.Н., Белобров А.Н., Бачурин В.М. Научно-технический отчетпо БРК-1 КА «Ямал-300К» 214 АОГК 0000-0 ТО. Королёв : ОАО«ГАЗПРОМ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ», 2010.27. Севастьянов Н.Н., Белобров А.Н., Бачурин В.М. Научно-технический отчетпо БРК-2 КА «Ямал-300К» 215 АОГК 0000-0 ТО. Королёв : ОАО«ГАЗПРОМ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ», 2010.28. Севастьянов Н.Н., Графодатский О.С., Белобров А.Н., Бачурин В.М. Итоговый научно-технический отчет по ЛИ БРК-1 и БРК-2 КА «Ямал-300К»ПГК.2726-12-560. Королёв : ОАО «ГАЗПРОМ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ», 2012.29. Прохоров Ю.В.
ФГУП «Космическая связь» сегодня и завтра // Технологиии средства связи. Специальный выпуск: Спутниковая связь и вещание.2013.30. Севастьянов Н.Н., Орлов А.Г. Научно-технический отчет по БРК КА «Ямал100К» ИХ1.104.238 ТО. М. : МНИИРС, 1998.31. Севастьянов Н.Н., Орлов А.Г., Сигал А.И.
Научно-технический отчет поБРК КА «Ямал-200» 210АОГК.0000-0 ТО. Королёв : ОАО «Газком», 2002.32. Satchandy Verma, Eric Wiswell. Next generation Broadband Satellite Communications systems. TRW Inc. Redondo Beach, CA 90278, 310-812-1742. AIAA.33. Анпилогов В. Системы на основе геостационарных спутников связи и вещания Ка-диапазонов // Технологии и средства связи.