Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

Figure 6.5
Typical C-band EIRP performance, based on the MEASAT 1 satellite. (
Source:
MEASAT
Satellite Systems Sdn. Bhd.)
the coverage area on the ground. (Alternatively, EIRP also indicates the radiated
power for auxiliary services like T&C and intersatellite links used to connect
satellites directly to each other in space.) It is industry practice to specify the
minimum acceptable value over the coverage region, which is indicated by an
outermost contour or set of definition points connected by straight lines.
Power amplification, illustrated to the right in Figure 6.4 for each transponder,
is important to payload operation because of the long path length to the ground
station. TWTAs are the mainstay, particularly at higher frequencies (above 10
GHz) and at higher power levels (50W and higher). Microwave power transistors
are used in SSPAs at the lower power levels and for applications requiring improved
linearity. (Typical power levels of TWTAs and SSPAs are reviewed in Chapter 4.)
The particular power amplifier must be operable for essentially the entire life of
the satellite; therefore, only the most reliable devices can be selected (hence the
preference for TWTAs and proven SSPAs). Also, the amplifier design must be
lightweight, typically weighing under 3 kg, and must be capable of converting dc
power into RF with efficiencies of 50–80%.
From electromagnetic principles, we know that the antenna performance deter-
mines the shaping of the EIRP coverage. The majority of satellites that have been
launched to date have fixed antenna beam patterns, which can be altered in space
only by hardware switches. That has meant the buyer of the satellite must know
and adequately specify the coverage requirements with precision long before services
are offered. Some satellites have had provision for changing the transmit power,
through switching and paralleling of amplifier stages, which causes the overall level
of the EIRP to change accordingly. Changing of beam shaping or moving entire
beams can be accomplished if the needed flexibility is included in the payload.

---

6.1
Overview of Communications Spacecraft
201