Схема КС серии «ЭКСПРЕСС-А» Ku диапазонов и схема ЗС
Бортовой ретранслятор (БР) КА «Экспресс-А» совместно с антенно-фидерными устройствами (АФУ) должен обеспечивать приём, усиление и передачу радиосигналов различных видов информации в системе фиксированной спутниковой связи с многостанционным доступом и частотным разделением каналов.
В состав БР входят:
- 12 стволов в С-диапазоне;
- 5 стволов в Ku-диапазоне;
- передающий модуль «Маяк», состоящий из передатчиков М1 (в Ku-диапазоне) и М2 (в С-диапазоне).
Передающий модуль «Маяк» предназначен для излучения маякового сигнала с целью слежения земными станциями за положением КА на орбите.
Ретранслятор Ku-диапазона
Ретранслятор Ku-диапазона обеспечивает одновременную передачу информации по 5 стволам с полосой 36 и 54 МГц.
БР обеспечивает усиление с низким уровнем шумов, преобразование частоты и усиление мощности принимаемых сигналов Ku-диапазона. Ретранслятор Ku-диапазона спроектирован со следующими схемами резервирования:
- 14/12 ГГц приёмник по схеме резервирования 2 к 1;
- канальные усилители и ЛБВ-усилители по схеме резервирования 6 к 5;
- радиомаяк выполняется по схеме 2 к 1.
Частота преобразования сигналов 2800 МГц.
Функциональная схема ретранслятора Ku-диапазона приведена на рис.8.2.
БР состоит их 5 стволов, каждый из которых содержит один общий приёмник (Receiver), устройство разделения каналов (IMUX - входной мультиплексор) и канальный усилитель с ЛБВ-усилителем мощности. Стволы разделяются на частоте передачи.
|
|
|
Ретранслятор имеет один входной (приёмный) порт, 5 выходных (передающих) портов для связных каналов (транспондеров или стволов) и один выходной порт для радиомаяка. Интерфейсные порты выполнены в виде волноводных фланцев типа WR75. Волноводы применяются при соединении входного порта с приёмником и выходного порта с усилителем мощности. От приёмника до передатчика устройства соединяются коаксиальными кабелями.
Рис.8.1. Функциональная схема БР «Экспресс-А» Ku-диапазона
Входной С-переключатель формирует схему резервирования приёмника 2 к 1. К выходу приёмника подключены два входных мультиплексора (IMUX) для разделения сигналов стволов согласно частотному плану.
Каждый из полученных канальных сигналов поступает в усилительную цепь через матрицу из пяти коаксиальных Т-переключателей. Усилительные цепи выполнены по схеме резервирования 6 к 5. Каждая из 6 усилительных цепей состоит из одного канального усилителя, одного ЛБВ-усилителя и мощного циркулятора (HPI), позволяющего получить хороший КСВ и защитить ЛБВ-усилитель от случайно отраженных сигналов. ЛБВ-усилитель и канальный усилитель обеспечиваются питанием от одного вторичного источника питания (ВИП).
|
|
|
Чтобы сигналы на ЛБВ-усилитель поступали с требуемой мощностью, а также устранить влияние колебаний уровня сигнала на входе ретранслятора, влияние температуры, уход коэффициента усиления за время функционирования и другие колебания, канальный усилитель имеет управляемый пошаговый аттенюатор (CAMP).
Выходы усилительных цепей подключены к матрице из пяти волноводных R-переключателей, соединённых с выходным портом.
К составлению структурной схемы ЗС
Функциональными элементами ЗС являются: антенная система с аппаратурой автосопровождения спутника или без нее, МШУ, усилитель мощности передатчика, понижающий и повышающий преобразователи частоты, модем и аппаратура многостанционного доступа, каналообразующая аппаратура (мультиплексор), система контроля и управления, аппаратура защиты информации, а также ряд вспомогательных систем (электропитания, обогрева и пр.).
Аппаратура защиты информации устанавливается в соответствии с действующими нормативными документами.
Функциональный состав ЗС может изменяться в зависимости от ее назначения.
Рассмотрим типовую структурную схему ЗС (рис.8.2), содержащую внешнее ODU (OutDoorUnit) и внутреннее IDU (InDoorUnit) оборудование.
|
|
|
К внешнему оборудованию относится: антенна, антенно-волноводный тракт, радиочастотная часть. К внутреннему оборудованию относится: спутниковый модем или маршрутизатор, каналообразующее оборудование и источники сообщений. Источниками сообщений в разрабатываемой мультисервисной системе могут быть не только телефонный аппарат и компьютер, но и факс, телетайп, монитор для организации конференцсвязи и другое оборудование.
Рис.8.2. Структурная схема земной станции
Рассмотрим подробнее элементы трактов.
Антенно-волноводный тракт содержит антенно-волноводный фильтр (АВФ), обеспечивающий поляризационную развязку сигналов приема и передачи, и антенну или антенный пост (АП), обеспечивающий прием и передачи СВЧ сигналов Ku-диапазона.
Радиочастотный тракт делится на тракт приема, содержащий малошумящий усилитель (МШУ), преобразователь частоты (ПРЧ) и гетеродин (Г1). В МШУ происходит усиление СВЧ сигнала, а при помощи Г1 и ПРЧ происходит преобразование сигнала из СВЧ диапазона в сигнал промежуточной частоты (ПЧ). В радиочастотном тракте передачи при помощи гетеродина Г2 и преобразователя частоты происходит перенос сигнала из ПЧ диапазона в СВЧ, а в усилителе мощность (УМ) сигнал усиливается до нужного уровня.
|
|
|
Спутниковый модем обеспечивает помехоустойчивое кодирование (К) и модуляцию (М) сигнала ПЧ QPSK или 8PSK в зависимости от работы в прямом или обратном канале – это в тракте передачи, а в тракте приема демодуляцию (Д) и декодирование (ДК). В прямом и обратном канале используются разные методы кодирования.
Каналообразующее оборудование обеспечивает:
- преобразование аналогового голосового трафика в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразования (АЦП) при передаче и наоборот из цифры в аналоговой вид (ЦАП) при приеме;
- сжатие голосовой информации в цифровой форме голосовыми кодеками (ГК) в соответствии со стандартами сжатия G.711, G.726, G.728, G.729, G.729а;
- мультиплексирование (МП) или демультиплексирование (ДМП) голосовой информации и данных в кадры протокола канального уровня.
Современные VSAT имеют один и более портов Ethernet и встроенные функции маршрутизатора. Некоторые модели, посредством расширения могут оснащаться 1…4 телефонными портами [14].
Основные производители VSAT в мире:
Codan (Австралия); Hughes Network System (США) — HughesNet (DirecWay), HX; Gilat (Израиль) - SkyEdge; ViaSat (США); iDirect(США); NDSatCom (Германия), ИСТАР (Россия).
ЛИТЕРАТУРА
1. Рекомендации ITU-R S.614-3, Р.618-5, Р.838, PN.837-1
2. Спутниковая связь и вещание. Справочник. / Под ред. Кантора Л.Я.: Москва 1997г.
3. ОСТ 45.56-95 Стандарт отрасли. Станции земные для линий спутниковой связи, работающие с ИСЗ на геостационарной орбите в диапазонах частот 6/4 ГГц и 14/11-12 ГГц.
4. Сухорукова И.Ю., Тарасов С.С. Проектирование цифровых систем спутниковой связи: Учебное пособие / МТУСИ. – М., 2006. – 42с.
5. Выписка из Регламента ГП КС 2011
6. Сухорукова И.Ю. Физические основы спутниковой связи. Учебное пособие / МТУСИ. – М., 2004. – 56с.
7. Сомов А.М., Корнев С.Ф. Спутниковые системы связи: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.М.Сомова. – М.: Горячая линия – Телеком, 2012г.
8. Мордухович Л.Г., Степанов А.П. Системы радиосвязи. Курсовое проектирование. Учебное пособие для вузов. М.: Радио и связь. 1987г.
9. www.rscc.ru – сайт ГП КС.
10. http://ru.wikipedia.org – Википедия. Свободная энциклопедия.
11. http://www.satcomservice.ru - сайт «САТКОМСЕРВИС», г. Екатеринбург.
12. http://vsatinfo.ru – портал о спутниковой связи VSAT
13. http://www.msp.ru – сайт МедиаСпутник
14. http://syrus.ru
15. http://eastar.ru
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 385; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!