3 технические расчеты системы связи - файл

приобрести
скачать (458.2 kb.)

3 Технические расчеты системы связи
3.1 Расчет спутниковой системы
Для расчета энергетики радиолиний зададимся исходными данными. Выберем в качестве используемого ИСЗ спутник Азия Сат-2 (100,5°=100^о30' в.д.). Это геостационарный спутник, луч которого в С-диапазоне покрывает Китай, Японию, Индонезию, Индию, Средний Восток, страны СНГ.

Техническая спецификация спутника приведена в таблице 3.1, а зона покрытия- на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1- Зона покрытия ИСЗ АзияСат-2
Таблица 3.1- Техническая спецификация ИСЗ АзияСат-2

Характеристика	Значение
1	2
1 Разработчик/производитель	Lockheed Martin Astro Space
2 Модель	Astro Series 7000
3 Масса на орбите	3,5 тонны

Продолжение таблицы 3.1

1	2
4 Планируемый срок службы с возможностью смены на орбите	15 лет
5 Стабилизация	Стабилизирован по 3 осям
6 Орбитальная позиция	100,5° в.д.
7 Число транспондеров	24
8 Частота трансляций (вверх/вниз)	6/4 ГГц
9 Ширина полосы частот транспондера	20 транспондеров по 36 МГц, 4 транспондера по по 72 МГц
10 Поляризация	Линейная: 12 верт. 12 горизонт.
11 Максимальная ЭИИМ	40 дБ·Вт
12 Зона покрытия	Китай, Япония, Индия, Средний Восток, СНГ
13 Мощность передатчика на ЛБВ	55 Вт
14 Плотность потока насыщения (SFO)	-97±1 дБ·Вт/м² (макс)
15 Приемная командная частота	6423,5 МГц вертикально поляризованная
16 Передаваемые частоты телеметрии	4197,5 МГц горизонтально поляризованная 4199,5 МГц горизонтально поляризованная
17 Схема резервирования приемника	4 для 2
18 Приемная командная частота	6423 МГц вертикально поляризованная

На рисунке 3.2 приведен частотный план ИСЗ АзияСат-2.

Село Кегень и село Нарынкол находятся в зоне с эквивалентной изотропно излучаемой мощностью потока энергии 39 дБ∙Вт как и на боль-шей части территории Республики Казахстан (рисунок 3.1). Местоположе-ние земной станции в с. Кегень имеет географические координаты 42° с.ш. и 79^о в.д., в с. Нарынкол- 41° с.ш. и 81^о в.д.

Рассчитаем расстояние от земных станций до бортового ретранслятора:

(3.1)

; (3.2)

где ξ- широта земной станции;

β- разность долгот бортовой и земной станций.

Рисунок 3.2 - Частотный план ИСЗ АзияСат-2
Для с. Кегень:
ξ = 42° с.ш.
β = 100,5° - 79° = 21,5°.
= 0,6914.
d = 426441-0,2954∙0,6914 = 38041 км.
Для с. Нарынкол:
ξ = 41° с.ш.
β = 100,5° - 81° = 19,5°.
= 0,7114.
d = 426441-0,2954∙0,7114 = 37899 км.
Рассчитаем угол места φ⁰ и азимут А⁰ на спутник с земной станции:
(3.3)

(3.4)

(3.5)
где γ- долгота подспутниковой точки, град;

δ- долгота земной станции, град;

ζ- широта земной станции, град.
Подставляя исходные данные в формулы (3.3) и (3.5), получим:

Для с. Кегень:
γ =100,5°; δ=79°; ζ= 42°;

β=100,5°- 79°= 21,5°

Для с. Нарынкол:
γ=100,5°; δ=81°; ζ=41°;
β=100,5° - 81°= 19,5°.

Рассчитаем затухание энергии сигнала, в свободном пространстве. Для этого необходимо выбрать конкретный транспондер, через который будет работать сеть, чтобы знать частоты приема и передачи, необходимые для расчетов (рисунок 3.2).

Выберем для расчетов транспондер 1А, центральные частоты этого транспондера- 5885 МГц на прием и 3660 МГц на передачу.

Затухание сигнала в свободном пространстве рассчитывается по формуле:
(3.6)
где А- затухание сигнала, дБ;

d- расстояние между ИСЗ и ЗС, м;

λ- длина волны, м.
=с/f (3.7)
где с=3·10⁸ м/с- скорость света;

f- частота сигнала, Гц.
Для с. Кегень: при f=5885 МГц, =3·10⁸/5885∙10⁶=0,051 м.

Затухание сигналов в свободном пространстве за счет расхождения фронта волны на пути распространения Земля- спутник будет равно:

дБ
При f=3660 МГц, =3·10⁸/3660∙10⁶=0,082 м.

Затухание сигналов в свободном пространстве за счет расхождения фронта волны на пути распространения спутник- Земля будет равно:

дБ
Для с. Нарынкол:

При f=5885 МГц, =0,051 м.
дБ
При f=3660 МГц, =0,082 м.

Для дальнейших расчетов необходимо воспользоваться некоторыми

техническими характеристиками станции. Технические характеристики цен-тральной и удаленной станций, а также бортового ретранслятора сведем в таблицы 3.2, 3.3, 3.4.

3 Технические расчеты системы связи