ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУММАРНОЙ ШУМОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ПРИЕМНИКА.

 

То = 290 К – шумовая температура окружающей среды

Татм=170К- шумовая температура атмосферы, можно определить из графика 3.7

 

Рис 3.7 Шумовая температура атмосферы с учетом влияния дождей для 1% времени месяца.

Шумовая температура антенны КС определяется как:

Та.кс= То+ Татм (3.30)

Та.кс=460К

Тэ.кс= 600К -эффективная шумовая температура приемника КС.

Аф.пр.кс=1 дБ- потери антенно-фидерного тракта (АФТ),

(3.31)

ηпр.кс.=0,794

Тсум.кс =, К (3.32)

Тсум.кс=1025,24 К

Определим коэффициент усиления приемной и передающей антенны КС

при известном [G/T]кс по рис.1.9. ([G/T]кс=4,5 дБ/К при ЭИИМ=52дБ)

Коэффициент усиления приемной антенны КС

gпр.кс= [G/T]кс + 10 lg (Тсумм.кс.), дБ (3.33)

gпр.кс=4,5+ 10 lg (1025,24)=35 дБ.

Коэффициент усиления передающей антенны КС

gпд.кс= gпр.кс-10lg(f↑/f↓) (3.34)

gпд.кс = 35-10 lg (18/12)=33 дБ.

 

Из уравнения связи этого участка найдем ЭИИМ ЦЗС:

Рэ.цзс = [Н/Ш] + Lобщ - [G/T]кс – 168,6 +10 lg (Пш); дБВт (3.35)

Здесь:

Lобщ – общее ослабление на участке “вверх” в условиях дождя, равное 212,28 дБ;

Рэ.цзс = 15,5 + 212,28 -4,5-168,6+15 = 69,68 дБВт.

По значению Рэ.цзс подбирается значение мощности передатчика ЗС Рп.цзс и

диаметр передающего антенны da.п.цзс. При расчете положим:

аф.пд.цзс.=1 дБ. – потери в передающим АФТ ЗС.

Кип =0,7 –коэффициент использования поверхности зеркала антенны

Типовые значение диаметра dапцзс=3…7 м

(3.36)

Рис3.8 Зависимость коэффициента усиления антенны от ее диаметра.

 

Выбираем диаметр антенны 3 м при котором ее коэффициент усиления равен 53,5дБ.

В таблице3.8 приведены зависимость коэффициента усиления параболической

антенны, выраженного в децибелах, и коэффициента усиления той же антенны от диаметра апертуры параболоида. [12 ]

Таблица 3.8

D, м	0.6	0.75	1.0	1.5	2.0	2.5
g,дБ	35.3	37.3	39.8	43.3	45.8	47.7
g	58.4		97.3	146.0	194.7	243.3

 

дБ

При выборе Рп.цзс и da.п.цзс должно выполнятся условие:

(3.37)

Таким образом, надо подобрать такие dапцзс и Рп.цзс, при которых будет выполняется неравенство (3.37), причем правая часть неравенства будет больше не более, чем на 5…10дБ (энергетический запас), чем левая часть, т.е. значения Рэ.цзс, рассчитаем по

(3.38)

Выбираем Рп.цзс =200Вт, тогда Рэ.цзс< 10lg(200)+ 53,5-1

69,68 дБВт< 75,5 дБВт таким образом, при Рп.цзс =200Вт и

dапцзс=3м, выполняются условия выбора Рэ.цзс.выбор≥ Рэ.цзс;

Рэ.цзс.выбор =75,5 дБВт.

При выбранном значении ЭИИМ (75,5 дБВт), энергетический запас составляет около 6 дБВт.

Уровень сигнала на на входе приемника КС равен:

Рвх.кс = Рэ.цзс.-Lобщ - аф.пр.кс + gа.пр.кс (3.39)

Рвх.кс=75,5-212,28+35 -0,5=-102,28 дБВт.

Полученное значение соответствует номинальному уровню входного сигнала

бортового рентранслятора ( дБВт).

Рассчитаем максимальную допустимую ЭИИМ КС.

Рэ.кс.доп. = Wдоп + Lобщ -10lg(f2)-21.5, дБВт. (3.40)

Где: Wдоп=-103дБ/Вт –номинальная для систем НТВ значение плотности потока мощности радиосигнала, создаваемое у поверхности Земли передатчиком КС для систем индивидуального приема.

А также проверим выполнение условия: Рэ.кс.доп. > Рэ.кс. (3.41)

 

Результаты расчета по формуле 3.40 сведены в таблицу 3.9

Таблица 3.9

№	Название города	L общ..	Pэ.кс.доп. дБВт.	Условие 3.41
	Архангельск	208,27	61,92	Да
	Воркута	208,56	62,20	Да
	Великий Устюг	208,15	61,79	Да
	Екатеринбург	208,15	61,79	Да
	Краснодар	207,98	61,63	Да
	Нальчик	207,97	61,62	Да
	Оренбург	208,39	62,04	Да
	Саратов	207,67	61,32	Да
	Сыктывкар	208,74	62,39	Да
	Тобольск	208,43	62,07	Да
	Балтийск	208,14	61,79	Да
	Калиниград	208,62	62,26	Да
	Курск	208,40	62,04	Да
	Мурманск	208,51	62,16	Да
	Медвежьегорск	208,25	61,89	Да
	Новгород	208,10	61,75	Да
	Петрозаводск	208,32	61,96	Да
	Печенга	208,58	62,23	Да
	Сакт-Петербург	208,17	61,82	Да
	Североморск	208,53	62,18	Да
	Тула	207,94	61,59	Да

 

 

Фактическая ЭИИМ КС «EUTELSAT 36А» составляет 52дБВт, т.е. выполняется условие

Рэ.кс.< Рэ.кс.доп.

Бортовой ретранслятор КС должен обеспечить усиление сигнала, равное

Кбр = Рэ.кс + аф.пр.кс – gа.пр.кс – рвх.бр (3.42)

Подставим полученные и заданные значения:

Ктр = 52-35+0,5+102,28=119,78 дБ.

Транспондер БРТК обеспечивает усиление сигнала, равное дБ, следовательно в данном случае выбранный КА «EUTELSAT 36А» обеспечивает ретрансляцию сигнала с заданными энергетическими характеристиками.

Требуется добротность приемной земной станции:

[G/T]зc= Дзс= [Н/Ш] - рэ.кс + Lсум - 168,6 + 10lg(Пш), дБ/К (3.43)

 

В таблице 3.10 приведены сведения о рассчитанной по формуле (3.43) Дзс.

Таблица 3.10

№	Название города	L сум., дБ	[G/T]зс дБ/К
	Архангельск	208,27	7,761
	Воркута	208,56	7,911
	Великий Устюг	208,15	7,571
	Екатеринбург	208,15	7,441
	Краснодар	207,98	6,631
	Нальчик	207,97	6,611
	Оренбург	208,39	6,811
	Саратов	207,67	6,991
	Сыктывкар	208,74	7,511
	Тобольск	208,43	7,681
	Балтийск	208,14	6,891
	Калиниград	208,62	7,381
	Курск	208,40	7,201
	Мурманск	208,51	8,04
	Медвежьегорск	208,25	7,671
	Новгород	208,10	7,481
	Петрозаводск	208,32	7,771
	Печенга	208,58	8,201
	Санкт-Петербург	208,17	7,561
	Североморск	208,53	8,081
	Тула	207,94	7,331

 

По рассчитанному значению Дзс определяем требуемый коэффициент усиления приемной антенны ЗС:

 

-коэффициент усиления антенны

gа.зс = Дзс + 10lg(Тсум.зс); (3.44)

здесь:

Тсум.зс – суммарная шумовая температура приемной системы ЗС

 

Тсум.зс = , К (3.45)

То = 293 К – шумовая температура окружающей среды;

 

Та.зс – шумовая температура антенны ЗС;

Та.зс = 0,3 * То + Татм (t), К (3.46)

 

Татм (t) – шумовая температура атмосферы, для заданной частоты и угла возвышения антенны ХЗС по рис. 3.7

Тпм.хзс = 50 К – эффективная шумовая температура приемника ХЗС (задаемся исходя из аналогичного параметра современных спутниковых ТВ приемников)

 

приемного АФТ ХЗС, равный 0,9

 

 

Рассчитаем диаметр приемной антенны:

(3.47)

 

Рассчитаем мощность шумов на входе приемника.

,дБВт (3.48)

дБВт.

 

В таблице 3.11 приведены сведения о результатах рассчитанных

по формулам (3.44-3.48)

Таблица 3.11

№	Название города	[G/T]зс дБ	β, град.	Татм,К	Та зс,К	Тсум.зс	g fазс	dпр а
	Архангельск	7,761	17,3			249,1	30,73	0,37
	Воркута	7,911	13,87			251,8	30,92	0,38
	Великий Устюг	7,571	19,74			242,8	30,41	0,35
	Екатеринбург	7,441	21,95			235,6	30,16	0,34
	Краснодар	6,631	41,07			220,3	29,06	0,3
	Нальчик	6,611	41,94			220,3	29,04	0,3
	Оренбург	6,811	29,41			229,3	29,42	0,32
	Саратов	6,991	31,86			225,7	29,53	0,32
	Сыктывкар	7,511	20,09			236,5	30,25	0,35
	Тобольск	7,681	18,4			247,3	30,61	0,36
	Балтийск	6,891	27,31			232,9	29,56	0,32
	Калиниград	7,381	26,43			233,8	30,07	0,34
	Курск	7,201	31,69			227,5	29,77	0,33
	Мурманск	8,04	13,62			251,8	31,05	0,38
	Медвежьегорск	7,671	20,05			237,4	30,43	0,35
	Новгород	7,481	24,39			234,7	30,19	0,34
	Петрозаводск	7,771	18,96			248,2	30,72	0,37
	Печенга	8,201	12,87			265,3	31,44	0,4
	Санкт-Петербург	7,561	22,07			247,3	30,49	0,36
	Североморск	8,081	13,09			256,3	31,17	0,39
	Тула	7,331	29,2			229,3	29,94	0,34

 

Полученные в ходе расчета результаты сведем в таблицу 3.12:

Таблица 3.12.

Данные ЦЗС 1. Частота передачи, ГГц 2. Допустимое значение ЭИИМ, дБВт. 3. Коэффициент усиление передающей антенны ЗС, дБ. 4. Диаметр передающей антенны,м. 5. Мощность передатчика, Вт. 6. Отношение несущая /шум на линии вверх.,дБ	75,5 53,5 15,5
Данные приемной ЗС 1. Частота приема, ГГц. 2. Добротность, дБ/К 3. Коэффициент усиления антенны, дБ. 4. Диаметр приемной антенны,м. 5. Отношение несущая /шум на линии вниз, дБ 6. Эфф.шумовая температура приемной установки.	8,2 31,44 0,4 5,95

 

 

При расчете был получен диаметр приемной антенны ЗС 0,4 м, который позволяет принимать сигнал с заданным качеством. Используя антенны стандартного диаметра 0,6 м, получим выигрыш в энергетике.