Yuqori sifatli aloqa. Ss tizimlarining konfiguratsiyasi sun'iy er sun'iy yo'ldoshi (aes) turiga, aloqa turiga va er stantsiyalarining parametrlariga bog'liq. Ss tizimlarini qurish uchun asosan ishlatiladi uch XIL sun'iy yo'ldosh

Qabul qiluvchi qurilmalarning kirishidagi shovqinlar.

Sun'iy yo'ldosh aloqa tizimlarida, ko'rish liniyasi radiorele liniyalaridan farqli o'laroq, ichki shovqini ancha past bo'lgan qabul qiluvchilar ishlatiladi. Shunday qilib, qabul qiluvchi qurilmaning kirishiga taalluqli bo'lgan shovqinning umumiy kuchi qabul qiluvchining ichki issiqlik shovqinining qiymati, Pt.in bilan, shuningdek, tashqi manbalardan va kontaktlarning zanglashidan tashqaridagi turli davrlarning shovqin intensivligi bilan aniqlanadi. qabul qiluvchi. Tashqi shovqin manbalariga quyidagilar kirishi mumkin: atmosferadan radio emissiyasi, er va antenna shovqini, shuningdek, qabul qilgich kirishiga ulangan turli sxemalar (oziqlantiruvchi, filtrlar va boshqalar) tomonidan hosil bo'ladigan termal shovqin. Bundan tashqari, qabul qiluvchining kirishidagi shovqinning sezilarli darajasi erdan tashqari manbalar - Quyosh, Oy, sayyoralar va kosmik radio manbalaridan radio emissiyasi orqali yaratilishi mumkin. Shunday qilib, qabul qiluvchilarning kirishiga tegishli umumiy shovqin kuchi

Bu erda R tvx - qabul qiluvchining o'z shovqin kuchi; R F - qabul qilgichning kirishiga taalluqli oziqlantiruvchi va boshqa sxemalar tomonidan ishlab chiqarilgan shovqin kuchi; R A - antennaning shovqin kuchi, atmosferaning termal shovqini va Yerning shovqinini hisobga olgan holda, antennaning kirishiga; P k - antennaga kirishga yo'naltirilgan Quyosh, Oy, sayyoralar va kosmik manbalardan radio emissiyasi natijasida hosil bo'ladigan shovqin kuchi; η - oziqlantiruvchi va filtrlarning samaradorligi; antenna va qabul qiluvchi kirish o'rtasida joylashgan.

Shovqin kuchi ekvivalent shovqin harorati T e bog'liqligi bilan bog'liqligini hisobga olsak

R w = kT e · P e, (9.9)

Bu erda k - Boltzman konstantasi, P e - qabul qiluvchining o'tkazuvchanlik kengligi, (4.2.8) ifodasini quyidagicha yozish mumkin

(9.10) ga kiritilgan miqdorlarning ta'rifini ko'rib chiqing. Qabul qiluvchining ichki shovqini, uning kiritilishiga ishora qiladi, odatda shovqin ko'rsatkichi V yoki unga teng shovqin harorati T e.pr. Bu parametrlar o'zaro bog'liqlik bilan bog'liq

T e.pr = T 0 (V-1),

bu erda T 0 = 290 K.

T e.pr va W qiymatlari asosan qabul qiluvchining birinchi bosqichlarining parametrlari bilan belgilanadi. Kam shovqinli kirish kuchaytirgichlari bo'lgan qabul qiluvchilarni ishlab chiqarish va ishlatish qiyin. Shuning uchun, masalan, kvant mexanik kirish kuchaytirgichi bilan, qabul qiluvchi qurilmani tanlashdan oldin, qabul qilish moslamasini tuzishning ushbu variantini boshqa mumkin bo'lgan variantlar bilan puxta texnik va iqtisodiy taqqoslash kerak. Shu bilan birga, qabul qiluvchi kirish moslamasi sxemasini tanlash umumiy shovqin qiymatining ortishi bilan aniqlanishi kerak. Shunday qilib, kvant va parametrik kuchaytirgichlarni taqqoslash shovqin xususiyatlariga ko'ra birinchisining so'zsiz ustunligini ko'rsatadi. Biroq, kvant kuchaytirgichlari qimmatroq geliy kriogenli o'simliklarni talab qiladi; bundan tashqari, ular doimiy magnit maydonini yaratish zarurati tufayli tuzilmaviy jihatdan murakkabroqdir. Ikkala kuchaytirgich ham daromad va tarmoqli kengligi bo'yicha taxminan tengdir. Agar T f = 290 ° K haroratda joylashgan oziqlantiruvchi (yoki qo'shimcha element) 0,1 dB (η = 0,977) susayishiga ega bo'lsa, shovqinning ekvivalent harorati uning chiqishiga (ya'ni qabul qiluvchining kirishiga) tegishlidir. ), T e.ph = 6.7 K. Shunday qilib, oziqlantiruvchi (qo'shimcha element) susayishining desibelining har o'ndan bir qismi qabul qiluvchining kirishiga tegishli umumiy haroratning taxminan 7 K ga oshishiga olib keladi. antenna uzatgichi va qabul qilgich orasidagi oziqlantiruvchi uzunligini qisqartirish, ya'ni antennani uzatishga yaqin joylashgan past shovqinli qabul qilish kuchaytirgichlarini o'rnatish.

Antennaning ekvivalent shovqin harorati unga erning issiqlik nurlanishi, atmosferaning issiqlik nurlanishi va uning elementlarining yo'qolishi natijasida paydo bo'ladigan ichki shovqin ta'siri bilan belgilanadi. Odatda, bu yo'qotishlar juda kichik va shuning uchun antennaning o'z shovqiniga e'tibor bermaslik mumkin. Shuning uchun, uning kirishiga qayta hisoblangan antennaning ekvivalent harorati

, (9.11)

b - balandlik burchagi; T e.z, T e.a - mos ravishda antenna kirishiga tegishli bo'lgan Yer va atmosferaning ekvivalent harorati.

9.9 -rasmda ekvivalent atmosfera haroratining antennaga tushirilgan T e.a chastotasi f va balandlik burchagi b ga bog'liqligini aniqlaydigan egri chiziqlar ko'rsatilgan. Xuddi shu grafik kosmik shovqinning ekvivalent haroratidagi o'zgarishlarning taxminiy diapazonini ko'rsatadi.

9.9 -rasm. Kosmik manbalar va atmosferaning ekvivalent shovqin haroratining chastota va balandlik burchagiga bog'liqligi.

9.9 -rasmdagi egri chiziqlarni tekshirish shuni ko'rsatadiki, b kamayishi bilan Tea qiymati shunchalik tez o'sadiki, b qiymatidan foydalanish.<5º нецелесообразно. Следует отметить, что при малых β увеличивается вероятность от наземных радиотехнических средств и промышленных объектов. Максимумы на частотах 22.23 и 60 ГГц объясняются поглощением в водяных парах и кислороде атмосферы соответственно.

Egri chiziqlar (9.9 -rasm) yog'ingarchilik bo'lmaganda atmosferaning normal holatini bildiradi; yog'ingarchilik bo'lsa, T e.a ortadi. 9.10 -rasmda yog'ingarchilikning har xil intensivligi bo'yicha 6 gigagertsli chastotadagi tajribalar natijalari ko'rsatilgan. 2 -egri T e.a ning 6 gigagertsli 9.9 -rasmda ko'rsatilgan b burchagiga bog'liqligiga to'g'ri keladi.

9.10 -rasm - Atmosferaning shovqin harorati: 1 - yomg'ir 6,35 mm / g; 2 - yomg'irli bulutlar, yomg'ir yo'q; suv bug'lari 5 g / sm 3

T e.z antenna kirishiga ishora qilingan Erning ekvivalent harorati ta'rifini ko'rib chiqing. Sun'iy yo'ldosh aloqasi tizimlarida nurlanish kengligi taxminan bir daraja yoki undan kam bo'lgan yuqori daromadli er usti antennalari ishlatiladi. Bunday antennalar, 9.9 -rasmdan kelib chiqqan holda, atmosfera shovqinining ekvivalent haroratini pasaytirish uchun b> 5… 7º da ishlatiladi. shuning uchun, Yerdan radio emissiya (Yerdan shovqin) faqat er usti antenna naqshining yon loblari orqali qabul qilinadi deb taxmin qilish mumkin. Buni 9.10 -rasmdagi egri chiziqlar yordamida tushuntirish mumkin. Rasmda 2 gigagertsli chastotali antenna shovqin harorati antenna oynasining (reflektor) nurlanishining ikkita varianti uchun balandlik burchagiga bog'liqligi ko'rsatilgan va diagrammaning asosiy lobiga tushgan shovqinning nisbiy qiymatlari ko'rsatilgan. va old va orqa yarim sharlarning yon loblari. Eng "og'irlik" - yon loblar bo'ylab keladigan shovqin va aynan shu tovushlar antennaning shovqinli qavatini aniqlaydi. Bu tovushlar ko'p jihatdan antenna oynasini nurlantirish usuliga bog'liq: nurlanish antennaning chetiga keskin tushganda, yon loblar kichikroq bo'ladi va natijada shovqin harorati pasayadi. Shuni ta'kidlash kerakki, ayni paytda antenna sirtining ishlatilishi yomonlashadi, bu esa antenna oynasining bir xil o'lchamdagi daromadining pasayishiga olib keladi.

Amalda, oynaning chetiga nurlanishning tushishi odatda 10 dB ga to'g'ri keladi, 9.11 -rasmga binoan, taxminan, yon loblar tufayli Yerning ekvivalent harorati (K) kirishga tegishli deb taxmin qilish mumkin. er antennasi

Bu erda b daraja bo'yicha balandlik burchagini belgilaydi.

9.11 -rasm. Antennaning shovqin haroratining radiatsiya tushishidagi balandlik burchagiga antennaning chetiga 10 dB (1, 2, 3, 4 -chiziqlar) va 6 dB (1 ", 2", 3 "egri chiziqlar) ga bog'liqligi. 4 ") f = 2 gigagertsli; egri chiziqlar 1 va 1 " - umumiy shovqin harorati, 2 va 2" - yon loblarning nisbati; 3 va 3 " - asosiy gulbargning nisbati; 4 va 4" - orqa barg barglarining nisbati

9.12 -rasm. Sayyoralarning o'rtacha yorqinlik harorati

Shunday qilib, er stantsiyasining qabul qiluvchi antennasi uchun (9.11) va (9.12) formulalariga muvofiq

bu erda T e.a (b) 9.9 -rasmdagi egri chiziqlardan ma'lum b va chastota f uchun aniqlanadi.

Erga yo'naltirilgan aloqa yo'ldoshlarining bort antennalari uchun Ω A> Ω s va T s> T deb taxmin qilish mumkin; bu erda Ω A - antennaning asosiy lobining qattiq burchagi (sterad); Ω s - sun'iy yo'ldoshdan "kuzatilgan" Erning qattiq burchagi (sterad); T z = 290º - Yerning ekvivalent harorati; T - atrof -muhitning ekvivalent harorati va antennani o'rab turgan eng yaqin ob'ektlar. Er radiatsiyasidan tashqari, antennaga Yer radiusi ta'sir qiladi, deb hisoblab, biz Yerni o'rab olamiz.

Bu erda Tea (90º) qiymati b.9 = 90º va f chastotasi uchun 9.9 -rasmdagi egri chiziq bo'yicha aniqlanadi.

Kosmik manbalardan radio emissiyasini tavsiflash uchun odatda manbaning yorqinligi T i tushunchasi ishlatiladi, u mutlaqo qora tananing harorati (K) bilan belgilanadi, u ma'lum bir chastotada va bir xil yorqinlikka ega. ko'rib chiqilayotgan manba sifatida ko'rsatma.

Agar harorat ko'tarilsa muhit Antennaning turli yo'nalishlarida bir xil emas va yorqinlik harorati T i (b 0, p 0) bilan tavsiflanadi, bu erda b 0, p 0 sharsimon sistemadagi koordinatalar, T ek ni aniqlash uchun ko'paytirish kerak. T i (b 0, p 0) qiymati antennaning tegishli yo'nalishdagi G (b 0, p 0) yo'nalishidagi yutug'idagi qiymati va butun shar bo'yicha o'rtacha. Shunday qilib, amalda quyidagi ikkita holat tez -tez uchraydi:

1. T i (b 0, p 0) qiymati doimiy yoki antennaning yo'nalish chizig'ining bosh lobida ozgina o'zgaradi va yon loblar olgan nurlanishni e'tiborsiz qoldirish mumkin. Bu Ω va> Ω A holatida amal qiladi, bu erda Ω A - antenna nurining kengligi. Bunday holda, T ek = T i.

2. Yorug'lik manbalarining burchak o'lchami Ω va antenna nurlanishining kengligi Ω A (ya'ni Ω va< Ω з). При этом можно считать, что в пределах Ω и усиление G (β 0 ,ψ 0) = G max и потому

. (9.15)

Quyosh va turli sayyoralar uchun T cp ning to'lqin uzunligiga bog'liqligi 9.12 -rasmda ko'rsatilgan

"Erdagi" kuzatuvchi uchun Quyoshning burchak diametrining kattaligi, perigey va apogeydagi Oyning diametri mos ravishda, shuning uchun qabul qiluvchi antennani aynan bir sayyoraga yoki boshqa burilishga yo'naltirish ehtimoli. kichik bo'lsa -da, bu bilan, shuningdek, radiusni lateral antenna loblari orqali qabul qilish imkoniyatini hisobga olish kerak.

Antenna kirishiga ishora qilingan kosmosdan keladigan fon nurlanishining o'rtacha yorqinlik harorati 9.9 -rasmda ikkita kesilgan chiziq sifatida ko'rsatilgan. Yuqori chiziq maksimal, pastki - minimal harorat qiymatini tavsiflaydi.

Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, (4.2.10) ifodaga kiritilgan T eq qiymatining yuzta hisobi (9.15) ifodalarga va 9.9 -rasmda ko'rsatilgan xarakterli jadvallarga muvofiq amalga oshiriladi. Qabul qiluvchi antenna Quyosh, Oy, sayyoralar va alohida kosmik manbalarga yo'naltirilmagan bo'lsa, qiymat

T teng =, (9.16)

va 9.9 -rasmga muvofiq aniqlanadi.

9.3. Uskuna xususiyatlari