Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 45
Министерство образования Украины.
Одесский национальный политехнический университет.
Институт радиоэлектроники и телекоммуникаций.
Кафедра РТС.
"Энергетический расчет спутниковой линии связи для передачи телевизионных сигналов"
Выполнил: ст. гр. РС-971
Cмысл В. Н.
Проверил: доцент кафедры РТС
Мамочка А.Д.
ОДЕССА 2002
Требуется рассчитать линию связи "Исскуственный спутник Земли (ИСЗ) - Земля" и определить мощность бортового передатчика, необходимую для передачи телевизионного сигнала в системе непосредственного телевизионного вещания. Исходные данные: · Орбита спутника - геостационарная · Ширина диаграммы направленности бортовой антенны - · КПД Антенно-Волнового Тракта (АВТ) - 1) Земная станция - 0,9 (- 0,5 дБ) 2) Бортовая станция - 0,8 (- 1 дБ) · Метод модуляции - Частотная Модуляция (ЧМ) · Высшая частота ЧМ сигнала - · Отношение сигнал/шум на выходе приемника - · Процент времени, в течение которого нарушается норма в отношении · Визометрический коэффициент - ВВ
= 27 (14 дБ). Этот коэффициент учитывает особенности восприятия шумов на телевизионном изображении зрительным аппаратом человека. · Координаты Земной станции - 1) Широта - 2) Долгота - · Долгота под спутниковой точки (TeleX) - · Диаметр антенны Земных станций - · Частота излучения "вниз" - · Дальность от ИСЗ до Земли – H = 42170км · Выигрыш за счет введения предыскажений - D = 1,4 1. Расчет угла места
b
и азимута А антенны Земной станции
2.Рассчёт дальности от ИСЗ до Земли
где R=6831 км-радиус Земли H=42170 км-расстояние от центра Земли до ИСЗ Подставив численные значения в выражение (1.3) получим, что
3. Расчет требуемого отношения Отношение сигнал/шум на выходе приемника в случае телевизионных ЧМ сигналов связано с входным отношением сигнал/шум соотношением:
где А - коэффициент, учитывающий методику оценки взвешенного шума (А = 8), а В(ЧМ) - выигрыш в отношении сигнал/шум за счет частотной модуляции.
где
где g - коэффициент, учитывающий большую энергетическую полосу шума приемного тракта по отношению к полосе пропускания по уровню 0,7 (g = 1,1 .. 1,2), а Таким образом, получим:
Зададимся стандартным значением частоты девиации
4.Расчет высокочастотной части линии ИСЗ-Земля
4.1
Рассчитаем дополнительные потери, обусловленные прохождением сигнала через атмосферу. Эти затухания обусловлены поглощением энергии молекулами кислорода и водяных паров, рефракцией волн (рассогласование диаграмм направленности антенн), неидеальностью поляризации, деполяризацией электро-магнитных волн при прохождении через тропосферу, а также наличием осадков.
где Lдоп_11,5
- дополнительные потери на частоте 11,5 ГГц, обусловленные углом места и процентом времени, в течение которого нарушается норма в отношении Из таблицы получим Lдоп_11,5
= 4,8 дБ, и тогда:
4.2
Определим суммарную эквивалентную шумовую температуру:
где ТА
- эквивалентная шумовая температура антенны Т0
- номинальное значение (290° К); Тпр
- эквивалентная шумовая температура приемника; h - КПД АВТ Земной станции. Используя в приемной цепи транзисторный малошумящий усилитель, получим,что Тпр
@ 250° К. Шумовая температура антенны, в свою очередь, складывается из нескольких составляющих:
где Тк
- температура обусловленная космическими излучениями; Татм
- температура обусловленная атмосферными излучениями; Тз
- температура Земли; с - коэффициент, учитывающий долю энергии излучения принятую по боковым лепесткам диаграммы направленности. Тк
также зависит от излучения галактик, излучения солнца и излучений луны и планет. Однако, на столь высоких частотах, влияние излучения галактик и планет ничтожно мало и ими можно пренебречь. Учитывая, что антенна спутника направлена соотвествующим образом, излучением солнца можно также пренебречь. По таблице определяем Татм
для наихудших метеоусловий. Температура Земли приблизительно равна 260° К. Итак: Татм
= 120° К Тз
= 260° К с @ 0,2
и
4.3
Расчитаем коэффициенты усиления антенн приемника и передатчика. Существует две взаимосвязанные формулы для расчета коэффициентов усиления, поэтому воспользуемся обеими в зависимости от заданных величин: 1) Земная станция
где q - коэффициент использования поверхности зеркала (КИП), q@ 0,5; Da
- диаметр антенны; l - длина волны, l = 26,9 мм.
2) Бортовая станция
5. Расчет мощности передатчика
где Рш
- полная мощность шумов на входе приемника.
где k - постоянная Больцмана:
Вывод:
|