Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

particular stage. That moves the factor from the denominator into the numerator
of the equation. For example, inserting a downconverter after the second amplifier,
as shown in Figure 6.18, results in the following modified equation for the receiver
noise temperature:
T
re
=
T
1
+
T
2
/
G
1
+
LT
3
/
G
1
G
2
+
LT
4
/
G
1
G
2
G
3
+
. . .
where
L
is the conversion loss factor (
L
>
1).
The conversion loss has the unfortunate effect of amplifying the noise power
contribution of the subsequent stages. There is a tradeoff in receiver front end
design, in that there is a desire to increase the gain ahead of the mixer to reduce
its impact on total noise, countered by the concern that the higher signal level
produced by the gain can increase the spur level coming out of the mixer. For that
reason, there are at most two stages in front of the mixer stage.
Following the mixer typically are two separate transistor amplifiers, the first
still being designed for low noise. The final stage increases the power level of each
of the channels sufficiently to drive the input to the TWTAs or SSPAs, as appro-
priate. While these stages do not add significantly to system noise, the relatively
high power level does place considerable demand for linearity on the last stage.
The intermodulation products produced in this wideband stage, which increases
as the output power demand increases, must be kept at an acceptable value or the
transponders will be subject to unwanted RF IMD interference. Because all carriers
pass through this stage, it must have a peak power output capability considerably
in excess of actual requirements (e.g., by 20 dB or more).
The elements of the receiver along with the associated power supplies are
housed in a metal box to protect the components and facilitate placement on the
repeater equipment shelf of the satellite. Because frequency translation is influenced
by the stability of the internal LO, the typical receiver includes a thermostatically
controlled heater. That minimizes the variation of temperature directly affecting
the crystal reference, particularly as the satellite passes into and out of eclipse. A
properly designed and compensated receiver produces a shift of less than 1 kHz
during the eclipse cycle. More accurate frequency translation may be provided with
an external frequency correction or an atomic standard.