Произведем расчет дополнительного затухания при распространении радиоволн в атмосфере. Воспользуемся формулой, приведенной в /5/:
где
Определим величину потерь для каждой станции, исходя из графиков, представленных в /5/ и результатов, полученных по формулам (2.2) и (2.3):
для Алматы (азимут = 147,56°, угол места = 31,98°):
La = 1 дБ; Ln = 1 дБ; Lg=7 дБ; LН = 2 дБ;
тогда:
для Атырау (азимут = 122,8°, угол места = 16,37°)
La = 1 дБ; Ln = 1 дБ; Lg=7 дБ; LН = 2 дБ;
Дополнительное затухание при распространении вниз будет отличаться от затухания при распространении луча вверх на малую величину, которой можно, пренебречь, поэтому для удобства расчетов примем
Следующим шагом необходимо произвести расчёт мощности для передатчиков ЗС и бортового ретранслятора. Так как мощности передатчиков ЦС и ИСЗ нам известны, приведем расчет мощности для удаленной станции, исходя из условий минимизации мощности передатчика удалённой станции.
Расчёт мощности передатчика земной станции выполняется по формуле из /6/:
где
k = -228,6 дБ - постоянная Больцмана;
а = 7 дБ - коэффициент запаса;
(Рс/Рш) - сигнал/шум на входе приемника, дБ.
Для формулы (2.8) все величины подставляются в децибелах. Подставляя все вышеуказанные величины в формулу (2.8) получим:
Переведем
Для реальной станции для С-диапазона предлагается использование передатчика мощностью 5 Вт.
Рассчитаем мощность, требующуюся при работе удаленной станции на центральную станцию по формуле (2.8):
Переведем Рпер.З в ватты:
При работе удаленной станции на центральную требуется мощность 1,26 Вт, что показывает работоспособность станции с мощностью передатчика 5 Вт.
Исходя из расчетов по мощности и энергетике радиолиний, делаем вывод о том, что система реализована для существующего оборудования.
2. Расчет электромагнитной совместимости системы для Казахстана при использовании ИСЗ AsiaSat 2
Расчет электромагнитной совместимости системы основан на представлении, что по мере возрастания уровня мешающего излучения, увеличивается шумовая температура системы, подвергающейся помехам.
Согласно этому методу рассчитывается кажущееся увеличение эквивалентной шумовой температуры линии, обусловленное помехами, создаваемыми мешающей станцией и отношение этого увеличения к эквивалентной шумовой температуре спутниковой линии, выраженное в процентах /7/.
Для конкретного случая выберем земную станцию, находящуюся на территории России в Москве; эта станция является мешающей станцией для проектируемой системы и наоборот. Данные по этой станции приведены в таблице 3.1.
Мешающая система работает на тех же частотах, что и проектируемая и использует искусственный геостационарный спутник Горизонт Стационар 12, находящийся на 40° в.д., максимальная плотность потока мощности в полосе 1 Гц, подводимая к антенне спутника, усредненная в наихудшей полосе шириной 4 кГц, равна –57 дБ·Вт/Гц.
Параметр | Величина |
Широта, ° с.ш. | 55 |
Долгота, ° в.д. | 38 |
Диаметр антенны, м | 6 |
Максимальная плотность мощности, подводимая к антенне, усредненная к наихудшей полосе, шириной 4 кГц, дБ·Вт/Гц | -34 |
Коэффициент передачи спутниковой линии на пути вниз | 0,032 |
Шумовая температура, К | 350 |
Методика расчета приведена в /7/ и сводится к определению приращения шумовой температуры по следующим формулам:
где
k - постоянная Больцмана;
Lu - затухание при распространении волны вверх, дБ.
где
Ld - затухание при распространении волны вниз.
где
На рисунке 3.1 приведены все расстояния и углы, определенные в расчете. Система А1, связанная со спутником С1 и земной станции ЗС1 является мешающей для системы А2, состоящей из спутника С2 и земной станции ЗС2.
Определим неизвестные величины для формул (3.2) и (3.3):
Расстояние от станции до спутников по формуле (2.1):
а) Алматы:
б) Москва:
Далее определим расстояние между земными станциями:
где
где R - радиус Земли (R = 6370 м);