BILANS_MOCY_v7.DOC

bilans mocy łącza satelitarnego

Parametry anten

¨   charakterystyka promieniowania

¨   zysk kierunkowy

dla anteny parabolicznej:   

wyrażone w dB                           

¨   3 dB szerokość wiązki

·       dla |a| < a3dB/2                           

¨   10 dB szerokość wiązki

¨   polaryzacja

Moc transmitowana

¨   równoważna moc promieniowana izotropowo

¨   gęstość strumienia mocy w odległości R

Moc odbierana

·       tłumienie wolnej przestrzeni

¨   Przykład 1

Stacja naziemna z anteną paraboliczną o średnicy 4 m i sprawności 0,6 do której doprowadzono sygnał o mocy 100 W i częstotliwości 14 GHz promieniuje w kierunku satelity odległego o 40 000 km. Wyznaczyć moc odbieraną przez antenę satelity o 3 dB szerokości wiązki głównej    równej 2o i sprawności 0,55.

Dodatkowe straty w łączu radiowym

·       tłumienie sygnału w atmosferze LA

·       tłumienie układów doprowadzających sygnał z nadajnika do anteny nadawczej LFTx i z anteny odbiorczej do odbiornikaLFRx

·       tłumienie spowodowane niedokładnym ustawieniem anteny nadawczej  w kierunku odbiornika LT i anteny odbiorczej  w kierunku nadajnika LR

·       tłumienie spowodowane niedopasowaniem polaryzacyjnym anteny odbiorczej LPOL

Moc odbierana w warunkach rzeczywistych

oznaczenia:

Wpływ atmosfery

·      

tłumienie związane z absorpcją molekularną gazów atmosferycznych

·       tłumienie spowodowane przez opady (deszcz, śnieg, mgła, cząsteczki lodu)

·       depolaryzacja fali na cząsteczkach wody

·       refrakcja fali

·       efekt Faradaya

Szumy w urządzeniach odbiorczych

·       źródła szumów

-         szumy źródeł naturalnych odbierane przez antenę

-         szumy układów elektronicznych

·       opis matematyczny szumu

-         szum biały

gęstość widmowa szumu

moc szumu

-         zastępcza temperatura szumowa dwójnika

-         współczynnik szumów i temperatura szumowa czwórnika

gdzie - temperatura odniesienia

              - temperatura szumowa czwórnika

-         kaskadowe połączenie czwórników

F i G w mierze liniowej [W/W]

Temperatura szumowa anteny

·       antena bezstratna

-         antena satelitarna (łącze w górę) - wiązka główna anteny oświetla powierzchnię Ziemi

-         antena stacji naziemnej (łącze w dół) – antena odbiera szumy kosmiczne, szumy Ziemi (wiązki boczne i wsteczne) oraz szumy punktowych źródeł szumów (Słońce, Księżyc, gwiazdy emitujące promieniowanie radiowe)

·       antena stratna (straty doprowadzeń)

TF – temperatura fizyczna układów doprowadzeń

Współczynnik przydatności systemu odbiorczego

·       moc odbierana

·       moc szumów termicznych

Tz – temperatura szumowa systemu odbiorczego (suma temperatur szumowych anteny i odbiornika)

·       C/N

·       współczynnik przydatności zestawu odbiorczego

wyrażony w mierze logarytmicznej

stosunek C/N można przedstawić w postaci

gdzie:                                                       

·       minimalny współczynnik przydatności zestawu odbiorczego zapewniający odpowiednią jakość odbioru

M – margines uwzględniający wpływ warunków atmosferycznych na tłumienie sygnału w atmosferze

Wyznaczanie  C/N

·       dla punktu 1 (na wyjściu anteny)

temperatura szumowa systemu odbiorczego – suma temperatur anteny i kaskadowego połączenia doprowadzeń i odbiornika

·       dla punktu 2 (na wejściu odbiornika)

temperatura systemu odbiorczego – suma temperatury anteny stratnej i odbiornika

Stosunek C/N wyznaczony w obu punktach jest jednakowy.

¨   całkowity stosunek C/N dla łącza między stacjami naziemnymi (satelita przezroczysty)

Wyznaczenie średnicy anteny parabolicznej dla zakładanego

gdzie:             

TA  - temperatura szumowa anteny

F  -współczynnik szumów odbiornika

To – temperatura standardowa (290 K)

Wpływ deszczu

¨   tłumienie sygnału radiowego powodowane deszczem

gdzie:

gR – tłumienie jednostkowe zależne od intensywności opadów

Le – efektywna droga sygnału w deszczu