С61 Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов

Р а з д е л 4
Для расчета ЭМД к ССС необходимо знать характеристики из-
лучения ретранслятора спутника, а именно эффективную изотроп-
ную излучаемую мощность (ЭИИМ), которая определяется по заявоч-
ной характеристике антенны как произведение мощности передатчика
на коэффициент направленного действия бортовой антенны. Расчет
ЭМД необходим, так как в ряде практических случаев требуется рас-
чет возможности радиоприема от линий спутниковой связи с оценкой
возможного качества приема. При расчете ЭМД также учитывается
воздействие внеземных источников радиоизлучений, а именно Солн-
ца и Луны, на работу ЗС.
4.2. Помехи в приемном тракте станции
космической связи
Для оценки возможности приема и его качества, кроме уровня
принимаемого сигнала, необходимо знать еще и уровень помех на вхо-
де приемника (МШУ) станции. В конечном счете принятый сигнал
может быть многократно усилен, однако при этом одновременно про-
исходит усиление принятых шумов. Известно, что обработка даже
достаточно высокого по уровню сигнала может быть затруднена или
совершенно невозможна при высоком уровне помех. Именно поэто-
му для оценки качества приема необходимо пользоваться двумя вели-
чинами: уровнем мощности полезного сигнала и уровнем мощности
помех, точнее, отношением этих величин, которое обычно называют
отношением сигнал/шум, понимая под шумом все виды помех на вхо-
де приемника.
Радиопомехи можно разделить на две группы: помехи искусст-
венного происхождения (станционные и промышленные) и помехи ес-
тественного происхождения. Если от помех первого вида можно из-
бавиться организационно-техническими мероприятиями, то с помеха-
ми естественного происхождения дело обстоит значительно сложнее.
К этим помехам можно отнести:
•
тепловые шумы собственного приемного тракта;
•
тепловые шумы Земли и окружающих приемную антенну пред-
метов;
•
тепловые шумы атмосферы;
•
радиоизлучения внеземного происхождения (Солнца, Луны, пла-
нет, звезд и других космических тел).
Количественно уровень всех этих помех характеризуется суммар-
ной шумовой температурой станции в режиме приема. Целесообразно
кратко перечислить отдельные составляющие помех в общем шуме
приемной системы.

---

Электромагнитная доступность к спутниковым линиям связи
61
Ðèñ. 4.1.
Ослабление радиоволн в атмосфере при различном наклоне антенн
Влияние реальных условий распространения сигнала на энерге-
тику спутниковой линии связи проявляется в дополнительном зату-
хании радиоволн по сравнению с затуханием в свободном пространс-
тве [8] и приводит к увеличению эквивалентной шумовой температу-
ры приемной станции по сравнению с этой температурой в свободном
пространстве.
Дополнительные потери зависят от диапазона рабочих частот и
увеличиваются с уменьшением угла места антенны
α
, так как при ма-
лых углах наклона антенны к горизонту радиоволны проходят через
толщу атмосферы. Дополнительные потери определяются дополни-
тельным, по сравнению со свободным пространством, ослаблением в
спокойной атмосфере в сухую ясную погоду, которые еще увеличи-
ваются за счет ослабления в осадках, из-за рефракции радиоволн и
поляризационных потерь.
Ослабление в спокойной атмосфере определяется в основном пог-
лощением в кислороде и водяных парах тропосферы и не зависит от
времени года. Дополнительное затухание, обусловленное ослаблением
в спокойной атмосфере
L
атм
, можно считать постоянным во времени
и определять с помощью графика (рис. 4.1). Следует отметить, что
дополнительные потери в атмосфере
L
атм
при больших углах накло-
на антенны оказываются заметными (несколько дБ) на частотах более
15 ГГц, поэтому в диапазонах частот 14/11 ГГц и ниже можно счи-
тать это ослабление малым. Дополнительные потери на затухание в
атмосфере могут рассчитываться и с применением специальных фор-
мул, которые будут рассмотрены ниже.

---

62