|
9.2. Kosmosda signal uzatishning xususiyatlari
Signalning kechikishi.
Yer stansiyalari va sun'iy yo'ldosh bortidagi repetitor o'rtasidagi aloqa liniyasining uzoq masofasi signalning kechikishiga olib keladi. Bu signalning masofani bosib o'tishi uchun vaqt kerakligi bilan aniqlanadi, m:
bu erda "a" nuqtasida joylashgan ES dan, IZS orqali "b" nuqtasida joylashgan ESgacha bo'lgan aloqa liniyasining uzunligi (4.1.2-rasm); s = 3 · 10 8 m / s - yorug'lik tezligi; H - sun'iy yo'ldoshdan Yer yuzasigacha bo'lgan masofa. Bundan kelib chiqadiki, H = 36000 km da (ya'ni, geostatsionar sun'iy yo'ldoshda) kechikish taxminan 250 ms ni tashkil qiladi. Dupleks telefon suhbatlarini uzatishda signalning kechikishi suhbatda majburiy pauzalarning paydo bo'lishiga, abonentlar o'rtasidagi "aloqa" ning yo'qolishiga olib keladi, ya'ni suhbatning tabiiyligini cheklaydi.
Ekolar.
Signallarning kechikishi, differentsial tizimlarning nomukammalligi tufayli to'rt simli aloqa sxemasidan ikki simli kontaktlarning zanglashiga olib o'tishdan kelib chiqadigan abonentlar uchun sezilarli aks-sado signallarining paydo bo'lishiga olib keladi. Echo signallari abonent tomonidan uning suhbatini tinglash shaklida paydo bo'ladi, abonentlar o'rtasida signalning tarqalish vaqtining ikki barobariga teng vaqtga kechiktiriladi. (9.1) hisobga olingan holda
Echo signallari ayniqsa t echo ning katta qiymatlarida seziladi. Km orbitalarda harakatlanuvchi sun'iy yo'ldoshlardan foydalanadigan aloqa tizimlari uchun (ya'ni, geostatsionar yo'ldoshlar uchun) t echo ≈ 500 ms. Bunday hollarda aks-sado signallarining susayishi kutilayotgan signal darajasiga nisbatan taxminan 60 dB ga teng bo'lgan qiymatgacha ta'minlanishi kerak. Eko-signallarning zarur zaiflashuvi aks-sado bostiruvchilar yordamida amalga oshiriladi.
Doppler effekti.
Sun'iy yo'ldoshlar orqali aloqa tizimlarining xususiyatlaridan biri paydo bo'lishidir Doppler effekti sun'iy yo'ldoshning ESga nisbatan harakati natijasida yuzaga kelgan. AES - ES radioaloqa liniyasiga to'g'ri keladigan AES harakat tezligining komponentini n r bilan belgilaymiz va AES va AES orasidagi masofa qisqargan taqdirda n r manfiy qiymatini hisobga olishga rozi bo'lamiz. ES va bu masofaning ortishi bilan ijobiy.
Ma'lumki, signal manbai ± n r tezlikda harakat qilganda, qabul qilingan tebranishlarning chastotasi f nurlangan tebranishlar chastotasi f 0 nisbati bilan bog'liq.
. (9.3)
Bu erda c - yorug'lik tezligi.
Odatda, shart n r / c<< 1, поэтому при движении источника сигнала в сторону приемника ... Demak, Doppler effekti tufayli chastota o'zgarishi
Doppler effekti geostatsionar bo'lmagan orbitalardan foydalangan holda aloqa tizimlarida (orbitaning ishchi qismida Molniya tizimida) eng kuchli namoyon bo'ladi. Geostatsionar sun'iy yo'ldoshlar bilan aloqa tizimlarida Doppler effekti sun'iy yo'ldoshning orbitadagi holatini to'g'irlashda paydo bo'lishi mumkin.
E'tibor bering, (9.4) ga muvofiq, ta'sir nafaqat chiqarilgan tebranishlar chastotasining o'zgarishiga, shuning uchun tashuvchi chastotasining o'zgarishiga olib keladi, balki uzatiladigan xabar spektrining deformatsiyasiga ham olib keladi. Shunday qilib, agar modulyatsiya F chastotali tebranish orqali amalga oshirilgan bo'lsa, Doppler effektini hisobga olgan holda detektor chiqishida qabul qilingan tebranish chastotaga ega bo'ladi. ... Shuning uchun, F 1 = 1 kHz va F 2 = 10 4 kHz chastotalar bilan tebranishlar bilan modulyatsiya qilishda detektorning chiqishida biz mos ravishda Hz va Gts chastotalarini olamiz. Bundan kelib chiqadiki, birinchidan, xabar spektridagi yuqori chastotalar katta miqdorda o'zgaradi, ikkinchidan, qabul qilingan tebranish spektrining kengligi modulyatsiya qiluvchi tebranishlar spektrining kengligidan farq qiladi (berilgan misolda). , deyarli 100 Gts).
Sun'iy yo'ldoshlar orqali aloqa tizimlarining ish chastotalari diapazonlari. Sun'iy yo'ldoshlar orqali aloqa tizimlarining ishlashi uchun ajratilgan chastota diapazonlarini tanlash quyidagi asosiy shartlar bilan belgilanadi:
atmosfera orqali elektromagnit to'lqinlarning tarqalishining o'ziga xos xususiyatlari;
turli xil tashqi manbalardan (Quyosh, Oy, sayyoralar, Yer atmosferasi va boshqalar) radio emissiyasi natijasida yuzaga keladigan shovqin intensivligi;
ajratilgan chastota diapazonlarida sun'iy yo'ldoshlar orqali aloqa tizimlarini boshqa radio xizmatlari bilan birgalikda radio shovqinlarining ruxsat etilgan qiymatlarida boshqarish qobiliyati.
Radio qoidalariga ko'ra, 1-mintaqa (Yevropa, RF, Mo'g'uliston, Afrika) uchun sun'iy yo'ldoshlar orqali aloqa tizimlarini o'z ichiga olgan statsionar sun'iy yo'ldosh xizmati quyidagi chastota diapazonlari (40 gigagertsgacha) ajratilgan:
Earth-AES xabarlari segmentida xabarlarni uzatish uchun 5.725 ... 7.075; 7,9 ... 8,4; 12,5 ... 13,25; 14,0 ... 14,8; 27,5 ... 31,0 gigagertsli;
AES-Earth xabar bo'limida xabarlarni uzatish uchun 3.4 ... 4.2; 4,5 ... 4,8; 7,25 ... 7,75; 10,7 ... 11,7; 12,5 ... 12,75; 17,7 ... 21,2; 37,5 ... 40,5 gigagertsli chastota.
Shuni ta'kidlash kerakki, sun'iy yo'ldoshlar orqali aloqa tizimlari uchun eng yaxshi chastota diapazonlari 2 ... 8 gigagertsli chastotalardir.
Qabul qiluvchi qurilmalarning kirishidagi signal. Qabul qiluvchining kirishidagi signal kuchini quyidagi formula bilan aniqlash mumkin:
. (9.5)
Bu erda A ∑ - antennalar orasidagi bo'limdagi umumiy signal zaiflashuvi; V (t) - t (%) vaqt davomida oshib bo'lmaydigan zaiflashuv koeffitsienti; A p va A pr - mos ravishda uzatuvchi chiqishi va antenna, qabul qiluvchi chiqishi va antenna o'rtasida joylashgan filtrlardagi signalning zaiflashishini (susayishi) tavsiflaydi; K qavat - antennalarning qutblanish xususiyatlarining noaniqligi va Faraday effekti natijasida yuzaga kelgan qutblanish tekisligining o'zgarishi tufayli qutblanish yo'qotishlarining qiymati.
Seminar.
Er osti stantsiyasining qabul qiluvchisi kirishidagi signal kuchini toping: P per = 15 Vt; G chizig'i = 25 dB; G pr = 47 db; f qator = 30 gigagertsli. Troposferada energiya yo'qotishlari A = 190 dB, polarizatsiya yo'qotishlari K qavat = 7 dB. Sun'iy yo'ldosh geostatsionardir.
Bunday muammolarni hal qilish uchun (9.5) formuladan foydalaning, agar V = 1 bo'lsa, Ap va Ap yo'qotishlari yo'q. Barcha qiymatlar formulaga birliklarda kiritiladi.
A ∑ qiymati A b0 bo'sh fazoda signalning susayishi va yog'ingarchilik A a (b) bo'lmaganda atmosferada b balandlik burchagida yutilishi bilan aniqlanadi. Shunday qilib,
. (9.6)
A a (b) ē miqdori atmosferadagi radioto'lqinlar yo'lining uzunligiga bog'liq bo'lib, uni balandlik burchagi b bilan tavsiflash mumkin. Radio to'lqinlar atmosferani to'g'ri burchak ostida kesib o'tganda yo'l va shuning uchun yutilish minimal bo'ladi b = 90º va maksimal b → 0. Zaiflashni aniqlashda stantsiyaning dengiz sathidan balandligi ham rol o'ynaydi. u atmosferadagi nurlanish yo'lining uzunligini tavsiflaydi ...
A a (b) m ni hisoblash uchun 9.8-rasmda ko'rsatilgan egri chiziqlardan foydalanish mumkin, bunda a a a (b), dB zaiflashuv qiymati abscissa o'qi bo'ylab chiziladi, ya'ni a a = 10 lg A a (b). ).
Do'stlaringiz bilan baham: |
