Энергетический розрахунок супутникового лінії зв'язку передачі телевізійних сигналов

року міністерство освіти Украины.

Одеський національний політехнічний университет.

Інститут радіоелектроніки і телекоммуникаций.

Кафедра РТС.

Комплексне задание.

" Енергетичний розрахунок супутникового лінії зв’язку передачі телевізійних сигналів «.

Виконав: ст. грн. РС-971.

Cмысл У. Н.

Перевірив: доцент кафедри РТС.

Мамочко А.Д.

ОДЕСА 2002.

Потрібна розрахувати лінію зв’язку «Исскуственный супутник Землі (ШСЗ) — Земля «і побачити потужність бортового передавача, необхідну передачі телевізійного сигналу у системі безпосереднього телевізійного вещания.

Вихідні данные:

. Орбіта супутника — геостационарная.

. Ширина діаграми спрямованості бортовий антени — [pic].

. ККД Антенно-Волнового Тракту (АВТ) ;

1) Земне станція — 0,9 (- 0,5 дБ).

2) Оскільки бортова станція — 0,8 (- 1 дБ).

. Метод модуляції - Частотна Модуляція (ЧМ).

. Вища частота ЧМ сигналу — [pic]6 МГц.

. Ставлення сигнал/шум не вдома приймача — [pic](46 дБ).

. Відсоток часу, протягом якого порушується норма щодо [pic] - 0.1%.

. Визометрический коефіцієнт — ВР = 27 (14 дБ).

Цей коефіцієнт враховує особливості сприйняття шумів на телевізійному зображенні зоровим апаратом человека.

. Координати Земний станції ;

1) Широта — [pic].

2) Довгота — [pic].

. Довгота під супутникового точки (TeleX) — [pic].

. Діаметр антени Земних станцій — [pic].

. Частота випромінювання «вниз «- [pic]МГц (12 ГГц диапазон).

. Дальність від ШСЗ до Землі - H = 42 170 км.

. Виграш з допомогою запровадження предыскажений — (= 1,4.

1. Розрахунок кута місця (і азимута, А антени Земний станции.

[pic] (1.1).

[pic] (1.2).

2.Рассчёт дальності від ШСЗ до Земли.

[pic], (2.1).

де R=6831 км-радиус Земли.

H=42 170 км-расстояние від центру Землі до ИСЗ.

Підставивши чисельні значення вираз (1.3) одержимо, что.

[pic].

3. Розрахунок необхідного відносини [pic]на вході приймача Земний станции.

Ставлення сигнал/шум не вдома приймача у разі телевізійних ЧМ сигналів пов’язані з вхідним ставленням сигнал/шум соотношением:

[pic] (3.1) де, А — коефіцієнт, враховує методику оцінки зваженого шуму (А = 8), а В (ЧМ) — виграш щодо сигнал/шум з допомогою частотною модуляции.

[pic], (3.2) де [pic]- ефективна (енергетична) смуга частотного каналу приемника.

[pic], (3.3) де (- коефіцієнт, враховує велику енергетичну смугу шуму приймального тракту стосовно смузі пропускання за рівнем 0,7.

((= 1,1. 1,2), а [pic]- девіація частоти від піка піку (від «чорного «до «білого »).

Отже, получим:

[pic] (3.4).

Поставмо стандартним значенням частоти девіації [pic]= 6 МГц.

[pic] МГц.

[pic].

[pic]= 17.5 дБ.

4.Расчет високочастотної частини лінії ИСЗ-Земля.

4.1 Розрахуємо додаткові втрати, зумовлені проходженням сигналу через атмосферу. Ці загасання обумовлені поглинанням енергії молекулами кисню і водяних парів, рефракцією хвиль (неузгодженість діаграм спрямованості антен), неідеальністю поляризації, деполяризацией электро-магнитных хвиль під час проходження через тропосферу, і навіть наявністю осадков.

[pic], (4.1) де Lдоп₁₁, 5 — додаткові втрати на частоті 11,5 ГГц, зумовлені кутом місця та відсотком часу, протягом якого порушується норма щодо [pic], а f — частота випромінювання «вниз «в ГГц.

З таблиці одержимо Lдоп₁₁, 5 = 4,8 дБ, і тогда:

[pic] дБ (3,069раз).

4.2 Визначимо сумарну еквівалентну шумову температуру:

[pic], (4.2) де ТА — еквівалентна шумове температура антенны.

Т0 — номінальне значення (290(К);

Тпр — еквівалентна шумове температура приемника;

(- ККД АВТ Земний станции.

Використовуючи у приймальній ланцюга транзисторний малошумящий підсилювач, получим, что Тпр (250(К.

Шумове температура антени, своєю чергою, складається з кількох составляющих:

[pic], (4.3) де Тк — температура обумовлена космічними излучениями;

Татм — температура обумовлена атмосферними излучениями;

Тз — температура Землі; з — коефіцієнт, враховує частку енергії випромінювання прийняту по бічним пелюсткам діаграми направленности.

Тк також залежить від випромінювання галактик, випромінювання сонця і випромінювань місяця і планет. Проте, настільки високих частотах, вплив випромінювання галактик і планет мізерно замало, й ними можна знехтувати. З огляду на, що антена супутника спрямована соотвествующим чином, випромінюванням сонця можна також ознайомитися знехтувати. По таблиці визначаємо Татм для найгірших метеоумов. Температура Землі приблизно дорівнює 260(К.

Итак:

Татм = 120(К.

Тз = 260(До з (0,2.

[pic] До и.

[pic] К.

4.3 Расчитаем коефіцієнти посилення антен приймача і передавача. Існує дві взаємозалежні формули до розрахунку коефіцієнтів посилення, тому скористаємося обома залежно від заданих величин:

1) Земне станция.

[pic],.

(4.4) де q — коефіцієнт використання поверхні дзеркала (КВП), q (0,5;

Da — діаметр антенны;

(- довжина хвилі, (= 26,9 мм.

[pic].

2) Оскільки бортова станция.

[pic] (4.5).

5. Розрахунок потужності передатчика.

[pic], (5.1) де Рш — повна потужність шумів на вході приемника.

[pic], (5.2) де k — стала Больцмана: [pic].

[pic]Вт.

[pic].

Вывод:

У цьому роботі було проведено розрахунок супутниковому зв’язку передачі телевізійних сигналів на відрізку ИСЗ-Земля. Отримане значення потужності передавача потребує певної корекції у зв’язку з кількома допущеннями, прийнятими для простоти розрахунку. Інші параметри удовлетворительны.