С61 Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов

Р а з д е л 1
Ðèñ. 1.4.
Погонные затухания в атмосфере
Далее рассматриваются факторы, влияющие на выбор верхней
границы частотного диапазона для ССС.
Напряженная энергетика и стремление уменьшить габариты, вес
и стоимость ретранслятора (РТР) и ЗС требуют увеличения рабочей
частоты. Это позволит уменьшить габариты и вес антенных устройств
и создаст возможность передачи широкополосных сигналов. Однако
на частотах, превышающих 10 ГГц, существенно возрастают атмос-
ферные шумы (рис. 1.3) из-за увеличения затухания радиоволн в ат-
мосфере.
На рис. 1.4 представлена зависимость затухания радиоволн в стан-
дартной атмосфере от частоты сигнала. Однако в настоящее время
диапазон частот выше 10 ГГц освоен спутниковыми системами связи,
и осваивается диапазон 20...30 ГГц.
К моменту запуска первых ИСЗ и построения РЛСС полоса частот
1...10 ГГц уже интенсивно использовалась в радиолокации, радиоре-
лейной и тропосферной связи. Поэтому для РЛСС в соответствии с
рекомендациями МККР, исходя из условия электромагнитной совмес-
тимости, внутри этого диапазона отведены отдельные полосы.
Любая радиолиния связи между ЗС через ИСЗ имеются два спе-
цифических участка связи: ЗС — ИСЗ и ИСЗ — ЗС. Эти участки
в отличие от линий наземной радиосвязи не являются равноценны-
ми. Факторы, определяющие выбор частот на участках ЗС — ИСЗ и
ИСЗ — ЗС в диапазоне 1...10 ГГц, рассматриваются ниже.

---

Принципы построения спутниковых систем связи
33
Одной из основных проблем при разработке оборудования спут-
никовой связи является проблема снижения габаритно-весовых пока-
зателей ИСЗ, от которых существенно зависят стоимость и эффектив-
ность системы связи. Разумный выбор рабочих частот ИСЗ на прием
и передачу позволяет упростить аппаратуру и тем самым повысить
надежность РЛСС. Из данных, представленных на рис. 1.3 и 1.4, сле-
дует, что с точки зрения внешних шумов и затухания в стандартной
атмосфере различные участки диапазона 1...10 ГГц оказываются не-
равноценными. С возрастанием частоты в пределах этого диапазона
увеличивается затухание волн в атмосфере и, следовательно, внеш-
ние шумы, определяемые этим затуханием. Поэтому целесообразнее
для участка ЗС — ИСЗ выбирать частоты более высокие, нежели на
участке ИСЗ — ЗС, поскольку рациональнее увеличить мощность зем-
ного передатчика и диаметр антенны, вместо того чтобы усложнять
бортовую аппаратуру. Такой выбор оправдывается экономическими
соображениями.
Для упрощения схемы и устройства спутникового ретранслято-
ра его полосы частот на передачу и прием должны быть разделены
большим защитным частотным интервалом. Поэтому для спутнико-
вой системы связи обычно выбираются отдельные диапазоны частот:
один на передачу и другой на прием. Более высокая частота исполь-
зуется на радиолиниях «Земля — Космос», а более низкая частота —
на радиолиниях «Космос — Земля». Так, спутниковая система связи
диапазона С, соответствующего частотам 4/6 ГГц, использует поло-
сы частот в диапазоне 4 ГГц в линиях «Космос — Земля» и полосы
частот в диапазоне 6 ГГц — в линиях «Земля — Космос».
1.6.4. Литерные обозначения диапазонов частот
спутниковой связи и сложившееся распределение частот
между системами различного назначения
В технической литературе широко используются буквенные лите-
ры диапазонов частот, взятые из радиолокации (табл. 1.5). В таблице
в порядке возрастания приведены основные диапазоны частот, испо-
льзуемых в настоящее время спутниковыми системами связи и веща-
ния. Точное разбиение диапазонов частот по литерам выдерживается
не всегда строго.
Таблица 1.5
Буквенные литеры диа-
пазонов частот
L
S
С
X
Кu
Кa
Диапазоны частот спут-
никовой связи, ГГц
0,24...0,4; 1,5/1,6 1,9/2,1; 1,6/2,5 4/6 7/8 11/14 20/30

---

34