РЕФЕРАТЫ ПО РАДИОЭЛЕКТРОНИКЕРеферат: Энергетический расчет спутниковой линии связи для передачи телевизионных сигналовМинистерство образования Украины. Одесский национальный политехнический университет. Институт радиоэлектроники и телекоммуникаций. Кафедра РТС. Комплексное задание "Энергетический расчет спутниковой линии связи для передачи телевизионных сигналов" Выполнил: ст. гр. РС-971 Cмысл В. Н. Проверил: доцент кафедры РТС Мамочка А.Д. ОДЕССА 2002 Требуется рассчитать линию связи "Исскуственный спутник Земли (ИСЗ) - Земля" и определить мощность бортового передатчика, необходимую для передачи телевизионного сигнала в системе непосредственного телевизионного вещания. Исходные данные: . Орбита спутника - геостационарная . Ширина диаграммы направленности бортовой антенны - . КПД Антенно-Волнового Тракта (АВТ) - 1) Земная станция - 0,9 (- 0,5 дБ) 2) Бортовая станция - 0,8 (- 1 дБ) . Метод модуляции - Частотная Модуляция (ЧМ) . Высшая частота ЧМ сигнала - 6 МГц . Отношение сигнал/шум на выходе приемника - (46 дБ) . Процент времени, в течение которого нарушается норма в отношении - 0.1 % . Визометрический коэффициент - ВВ = 27 (14 дБ). Этот коэффициент учитывает особенности восприятия шумов на телевизионном изображении зрительным аппаратом человека. . Координаты Земной станции - 1) Широта - 2) Долгота - . Долгота под спутниковой точки (TeleX) - . Диаметр антенны Земных станций - . Частота излучения "вниз" - МГц (12 ГГц диапазон) . Дальность от ИСЗ до Земли – H = 42170км . Выигрыш за счет введения предыскажений - ( = 1,4 1. Расчет угла места ( и азимута А антенны Земной станции (1.1) (1.2) 2.Рассчёт дальности от ИСЗ до Земли , (2.1) где R=6831 км-радиус Земли H=42170 км-расстояние от центра Земли до ИСЗ Подставив численные значения в выражение (1.3) получим, что 3. Расчет требуемого отношения на входе приемника Земной станции Отношение сигнал/шум на выходе приемника в случае телевизионных ЧМ сигналов связано с входным отношением сигнал/шум соотношением: (3.1) где А - коэффициент, учитывающий методику оценки взвешенного шума (А = 8), а В(ЧМ) - выигрыш в отношении сигнал/шум за счет частотной модуляции. , (3.2) где - эффективная (энергетическая) полоса частотного канала приемника. , (3.3) где ( - коэффициент, учитывающий большую энергетическую полосу шума приемного тракта по отношению к полосе пропускания по уровню 0,7 (( = 1,1 .. 1,2), а - девиация частоты от пика до пика (от "черного" до "белого"). Таким образом, получим: (3.4) Зададимся стандартным значением частоты девиации = 6 МГц. МГц = 17.5 дБ 4.Расчет высокочастотной части линии ИСЗ-Земля 4.1 Рассчитаем дополнительные потери, обусловленные прохождением сигнала через атмосферу. Эти затухания обусловлены поглощением энергии молекулами кислорода и водяных паров, рефракцией волн (рассогласование диаграмм направленности антенн), неидеальностью поляризации, деполяризацией электро-магнитных волн при прохождении через тропосферу, а также наличием осадков. , (4.1) где Lдоп_11,5 - дополнительные потери на частоте 11,5 ГГц, обусловленные углом места и процентом времени, в течение которого нарушается норма в отношении , а f - частота излучения "вниз" в ГГц. Из таблицы получим Lдоп_11,5 = 4,8 дБ, и тогда: дБ(3,069раз) 4.2 Определим суммарную эквивалентную шумовую температуру: , (4.2) где ТА - эквивалентная шумовая температура антенны Т0 - номинальное значение (290( К); Тпр - эквивалентная шумовая температура приемника; ( - КПД АВТ Земной станции. Используя в приемной цепи транзисторный малошумящий усилитель, получим,что Тпр ( 250( К. Шумовая температура антенны, в свою очередь, складывается из нескольких составляющих: , (4.3) где Тк - температура обусловленная космическими излучениями; Татм - температура обусловленная атмосферными излучениями; Тз - температура Земли; с - коэффициент, учитывающий долю энергии излучения принятую по боковым лепесткам диаграммы направленности. Тк также зависит от излучения галактик, излучения солнца и излучений луны и планет. Однако, на столь высоких частотах, влияние излучения галактик и планет ничтожно мало и ими можно пренебречь. Учитывая, что антенна спутника направлена соотвествующим образом, излучением солнца можно также пренебречь. По таблице определяем Татм для наихудших метеоусловий. Температура Земли приблизительно равна 260( К. Итак: Татм = 120( К Тз = 260( К с ( 0,2 К и К 4.3 Расчитаем коэффициенты усиления антенн приемника и передатчика. Существует две взаимосвязанные формулы для расчета коэффициентов усиления, поэтому воспользуемся обеими в зависимости от заданных величин: 1) Земная станция , (4.4) где q - коэффициент использования поверхности зеркала (КИП), q ( 0,5; Da - диаметр антенны; ( - длина волны, ( = 26,9 мм. 2) Бортовая станция (4.5) 5. Расчет мощности передатчика , (5.1) где Рш - полная мощность шумов на входе приемника. , (5.2) где k - постоянная Больцмана: . Вт Вывод: В данной работе был проведен расчет спутниковой связи для передачи телевизионных сигналов на отрезке ИСЗ-Земля. Полученное значение мощности передатчика требует определенной коррекции в связи с несколькими допущениями, принятыми для простоты расчета. Остальные параметры удовлетворительны. |