С61 Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов

Энергетические соотношения на линии ССС с применением ГСО
213
тер. Это заставляет приводить количественную оценку возмущающих
факторов также статистическими методами и вводить при расчетах не
только количественную меру воздействия соответствующего фактора,
но и вероятность его появления.
Учитывается характер и число передаваемых сигналов, а также
особенности их преобразования в спутниковом ретрансляторе. Необ-
ходимо иметь в виду, что при передаче программ телевидения борто-
вой ретранслятор работает в односигнальном режиме, типичном для
наземных радиорелейных линий, и лишь усиливает ретранслируемый
сигнал. При передаче телефонных каналов в системах с многостанци-
онным доступом через бортовой ретранслятор проходит одновременно
несколько сигналов, разделенных по частоте, времени или форме, ока-
зывающих взаимное влияние, которое также должно учитываться при
расчете энергетики спутниковых линий. В зависимости от класса сис-
темы на борту может применяться тот или иной вид обработки сигна-
ла, в том числе и его полная регенерация, уменьшающая накопление
шумов и искажений, возникающих на различных участках трассы.
12.2. Уравнения связи для спутниковых линий
С учетом структурной схемы одного из участков спутниковой ли-
нии связи эквивалентная изотропная излучаемая мощность (ЭИИМ)
передающей станции определяется соотношением
E
=
P
пер
η
пер
G
пер
,
где
P
пер
— эффективная мощность на выходе передатчика;
η
пер
— ко-
эффициент передачи (по мощности) волноводного тракта (КПД трак-
та);
G
пер
— коэффициент усиления передающей антенны относитель-
но изотропного излучателя.
Затухание энергии сигнала в свободном пространстве, определяе-
мое уменьшением плотности потока мощности при удалении от излу-
чателя на расстояние
d
, определяется выражением
L
0
= 16
π
2
d
2
/λ
2
,
где
λ
— длина рабочей волны передатчика;
d
— наклонная дальность
(расстояние между передающей и приемной антеннами).
В точке приема установлена антенна с коэффициентом усиления
G
пр
, связанная с приемником волноводным трактом с коэффициентом
передачи
η
пр
. При согласовании волновых сопротивлений антенны,
элементов тракта и приемника мощность сигнала на входе приемника
P
пр
=
E
з
L
0
L
доп
G
пр
η
пр
=
P
пер
λ
2
G
пер
G
пр
η
пер
η
пр
16
π
2
d
2
L
доп
.

---

214
Р а з д е л 12
Это выражение пригодно для расчета любых радиолиний прямой ви-
димости, в том числе и спутниковых. Параметры антенны могут быть
заданы также в виде эффективной площади ее апертуры
S
пр
, связан-
ной с коэффициентом усиления соотношением вида
G
пр
= 4
πS
пр
/λ
2
[8], при этом предыдущее выражение может быть представлено в виде
P
пер
=
P
пр
4
πd
2
L
доп
G
пер
S
пр
η
пер
η
пр
.
(12
.
1)
Это соотношение определяет требуемую мощность передатчика при
заданной мощности сигнала на входе приемника, при этом (12.1) не
зависит от длины волны
λ
. Следовательно, если передающая антенна
имеет постоянный коэффициент усиления на всех частотах, а прием-
ная — постоянную эффективную площадь апертуры, мощность сигна-
ла на входе приемника в первом приближении не зависит от частоты.
В действительности некоторая зависимость от частоты имеется, так
как затухание в волноводе и дополнительные потери
L
доп
в какой-то
степени зависит от диапазона частот.
При расчете линии часто оказывается заданной не мощность сиг-
нала на входе приемника, а отношение сигнал-шум
(