Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

6.4.6
Transponder Gain Control and Linearization
While earlier communications satellites generally employed fixed gain repeaters,
the trend has been toward providing each transponder with commandable gain
control and linearization. The object of gain control is so the satellite operator can
adjust the uplink segment for the desired overall effect on service quality. For
example, if the uplink is coming from a large TV broadcast facility, the gain is set
to minimum (e.g., maximum attenuation) to ensure both a high uplink C/N and
a margin against uplink fade. In some instances, interference can be rejected by
reducing transponder gain and raising uplink EIRP accordingly.
Alternatively, if the uplinks are coming from low-power VSATs, it is more
desirable to increase gain (e.g., remove the attenuation) to allow the lowest possible
transmit power from the ground. Networks of small VSATs need to allow ground
SSPA power of 1W or less, which can place a considerable burden on the overall
link. That is because there is a penalty in uplink C/N equal to the increase in gain
provided at the input to the repeater power amplifier. There are three possible
ways to compensate for that reduction: (1) directly compensate by increasing
downlink C/N through the use of a large hub antenna to receive the signals; (2)
provide more uplink EIRP through a larger Earth station antenna and/or HPA; or
(3) employ a demod-remod style of repeater.
First-generation commandable attenuators consisted of one or more fixed steps
of insertion loss, each providing a few decibels of attenuation. Those are placed
on the input side of the TWTA or SSPA. An example of such a device is a ferrite
switch with the third port connected to a passive attenuator with half the desired
amount of loss. The opposite end of the attenuator is connected to a metal reflector
element that bounces the microwave energy back through the loss element. Subse-
quently, the function has been incorporated into a channel driver amplifier (Figure
6.33) that provides adjustable positive gain to the input to the power amplifier.

---

6.4
Standard Repeater Elements
235