Распределение ресурсов ретранслятора. Выбор ствола
Ресурсами ретранслятора, разделяемыми между ЗС при многостанционном доступе, являются полоса пропускания ствола Пств, максимальная мощность передатчика в односигнальном режиме Рп.кс и время работы. В результате проектирования определяются полоса частот П1 и мощность Р1.кс, отводимые каждой ретранслируемой несущей (при МДЧР). Обязательными условиями являются:
S(П1 )i ≤ Пств ; S(Р1.кс )i ≤ Рп.кс /Dp.вых , (3.1)
где Dp.вых коэффициент недоиспользования выходной мощности ретранслятора в многосигнальном режиме. Обычно Dp.вых = 2...6. В расчетах лучше использовать величину Dp.вых = 6 дБ.
Мощность передатчика КС, отводимая одной несущей при МДЧР, пропорциональна занимаемой части полосы ствола:
Р1кс =Рп.кс/(n∙ Dp.вых ), Вт, (3.2)
где n = [Пств / П1]. Если все несущие одинаковы, их максимальное количество в одном стволе равно n=[Пств/П1], (квадратные скобки означают взятие целой части результата). Пств задано в исходных данных или приведено в технических данных спутника;
Рп.кс задано в исходных данных или приведено в технических данных спутника.
Если в проектируемой системе используется один ствол ретранслятора, то должно выполняться неравенство:
n ≥ nпот ∙Nзс, (3.3)
где nпот – количество потоков информации, передаваемые одной ЗС;
Nзс – количество ЗС, которые можно разместить в ЗО.
|
|
|
Основываясь на исходных данных, расчете n и материале, изложенном в [7, глава 8 и 4, стр.10…12], выбрать с обоснованием подходящую технологию и конфигурацию (топологию) сети связи. В соответствии с выбором разместить Nзс в пределах ЗП, разместить (или не размещать) ЦЗС. В случае выбора конфигурации с ЦЗС её размещают в самом крупном городе ЗО и по возможности ближе к центру ЗО. Если выбрана конфигурация без ЦЗС, то выполняют энергетические расчеты для двух наиболее отдаленных друг от друга ЗС.
При выборе ствола надо выбирать такой ствол КС, который работает на частотах, соответствующих заданному частотному диапазону и может подключаться к передающей антенне с лучом ДН не меньшим, чем рассчитанным в следующем разделе. Схемы подключения стволов к антеннам приведены на рис.3.1 [2, рис.10.16].
Рис.3.1. Подключение антенн к стволам спутников серии «Экспресс»
Расчет зоны обслуживания
В исходных данных задана антенна КС на передачу и значение ЭИИМ, по которому определяются границы контура ЗП. В пределах ЗП размещают рассчитанное количество ЗС как можно ближе к её границам.
Перед расчетом ЗО, как минимум, определяются координаты (широта и долгота) крайних её точек: самой северной ЗС (точка 1), самой южной ЗС (точка 2), самой западной ЗС (точка 3) и самой восточной ЗС (точка 4). Эти точки должны попасть в луч антенны КС. В простейшем случае сечение этого луча ортогональной плоскостью имеет форму эллипса, однако на сферической поверхности Земли контуры луча будут искажены.
|
|
|
При расчетах зон обслуживания часто пользуются сферической системой координат с началом в точке размещения спутника (S), показанной на рисунке 4.1.
В этой системе координат положение любой точки на поверхности Земли полностью определяется значением двух углов: углом g1 – в плоскости экватора и углом g2 – в плоскости, перпендикулярной к плоскости экватора. Положение ЗС (точка А на рис.4.1) определяется ее долготой lт и широтой jт, а положение подспутниковой точки (точка Р на рис.4.1) долготой lсп и широтой jсп. Для ИСЗ, расположенного на геостационарной орбите jсп = 0.
На рис.4.1 также показаны центр Земли (точка О), северный полюс (точка N) и проекция точки А на плоскость экватора (точка В).
 |
Рис.4.1
Для определения параметров луча КС (ширины ДН антенны) географические координаты крайних точек ЗО (точки 1, 2, 3, 4) следует пересчитать в углы g1 и g2 сферической системы координат (угловой спутниковой проекции) [2, стр.40-41] по формулам:
|
|
|
g1 = arcsin [(R cosjт sinDl)/l], град. (4.1)
g2 = arctg [(R sinjт)/l], град. (4.2)
_______________________________
где l = Ö r2 + R2 cos2jт - 2Rr cosjт cosDlт , км – расстояние от точки расположения спутника S до точки В (линия SB на рис.4.1);
Dlт = lт - lсп , град. – разность долгот точки 1, 2, 3 или 4 и КС;
jт , град. - широта точки 1, 2, 3 или 4;
R = 6378 км – радиус Земли;
r = 42164 км - радиус ГО.
Совет: чтобы получить правильный ответ при расчётах тригонометрических параметров все значения углов в формулы надо подставлять в радианах, например: Dlрад = Dl ∙π/180; а полученные результаты расчета углов пересчитывать в градусы, например: g1 град = g1 ∙180/π.
Далее точки 1...4 наносят на проекцию с координатами g1 и g2 (см. рис.4.2). Вокруг этих точек описывают эллипс возможно меньшего размера. Можно считать, что этот эллипс является границей ЗО «видимой» со спутника, а его оси qaи qb , выраженные в градусах, численно равны ширине ДН антенны КС по уровню половинной мощности в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. qа и qb определяются графически из рис.4.2 и соответствуют ДН антенны (qа х qb), необходимой для охвата заданной ЗО.
|
|
|
 |
Рис.4.2
Коэффициент усиления передающей антенны КС рассчитывается по формуле [8,стр.113]:
gпд.кс = 45 – 10 lgqа - 10 lgqb , дБ, (4.3)
где qа и qв подставляются в градусах.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 271; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!