6 РАСЧЕТ МЕСТА УСТАНОВКИ ПРИЁМНОЙ АНТЕННЫ
На фрагменте плана застройки жилого массива отметим точкой А предполагаемое место установки приемной антенны (см. рисунок 6.1). Из этой точки отложим угол обзора θОБ видимой части дуги ГО, ось симметрии которого совпадает с направлением на юг.
Из выбранной точки A отложим углы азимутальных смещений Δβi, заключенные между направлением на юг, и направлениями на требуемые спутники, с которых предполагается вести прием:
где
– позиция i-го спутника на ГО.Положение углов Dbi при построении устанавливается в зависимости от позиций спутников и долготы точки приема.
В результате расчета значения углов Dbi в направлении на ИСЗ с позицией
=13о в.д. составляет 13,317о .Для каждого из отмеченных на плане направлений на спутники определим расстояния li от точки A до препятствий.
В соответствии с планом (рисунок 6.1) l= 80м.
Определим минимальное значения высоты подъема антенны, при которых отсутствует экранирование сигналов препятствиями:
, м; (6.2) , град,……….. (6.3)где hПi – высота препятствия на i-м направлении относительно нулевой отметки здания, на котором планируется установка антенн.
Для высоты препятствия hП = 45м в результате расчета h1 = 0,546 м.
Рисунок 6.1 – Фрагмент плана застройки
Рисунок 6.2 – Продольный профиль
Уточним позиции крайних спутников на ГО, с которых возможен приём сигналов при наличии в зоне приема технических ограничений, например, стен зданий, из-за которых не реализуется теоретический диапазон перестройки антенн
, град, (6.4)где
– угол, заключенный между направлением на юг и стеной здания, ограничивающей реальный угол обзора.В формуле используется знак «плюс», если граница реального угла обзора находится с восточной стороны, и знак «минус» − с западной стороны относительно места приёма. В соответствии с рисунком 6.1 граница для перестройки антенны находится с западной стороны и угол χ = 40о. Крайняя западная позиция спутника на ГО, с которого возможен прием, составляет jС.К. = 10,269о з.д.
Для известных параметров приемного оборудования и допустимого относительного изменения ЭШТ конвертора определим возможное ослабление сигнала на интервале между конвертором и спутниковым приемником. Относительное изменение ЭШТ на входе конвертора μ=0,04, коэффициент шума конвертора nШ.К. = 0,5, усиление конвертора KРК = 55 дБ, коэффициент шума тюнера nШ.Т. = 10 дБ:
,дБ. (6.5)Для нашей системы возьмем коаксиальный кабель типа SAT 703. Погонное затухание в кабеле αКАБ = 0,254 дБ/м, потери в делителе мощности aДОП = 3,0 дБ. Учтем дополнительные потери в пассивных устройствах между конвертором и тюнером и определим максимальную длину соединительного кабеля:
,м. (6.6)На основании полученных данных о высоте подъема антенны и максимальной длине кабеля, а также исходя из предполагаемого места размещения приемного оборудования, определим место установки антенны и выберем реально требуемые длины соединительных кабелей.
Антенна располагается на стене жилого здания с высотой h = 30 м. Эта высота превышает все минимальные отметки мест размещения антенн. Приемное оборудование находится в квартире. При установке длина кабеля составит l = 20м.
7 РАСЧЕТ СИСТЕМНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИЁМНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Определим эквивалентную шумовую температуру приемного устройства на входе конвертора (Т0 = 290 К):
, К. (7.1)Определим полную ЭШТ приемной системы на выходе облучателя антенны, обусловленную шумами антенны, волноводного тракта и приемника. Корректор поляризации аВТ = 0,25 дБ:
, К. (7.2)По величине символьной скорости BC фазомодулированного сигнала и ширине полосы радиоствола ΔFСТ = ΔFВЧ определим коэффициент расширения полосы (BC = 27,5 Мсимв./с, DFСТ = 36 МГц):
. (7.3)Определим относительную скорость каскадного кодирования (RСК = 3/4 и RРС = 188/204):
. (7.4) =0,691Определим скорость передачи данных в транспортном потоке на выходе блока исправления ошибок (М = 4):
, Мбит/с. (7.5)Определим спектральную эффективность цифрового канала спутникового вещания с принятыми параметрами
, бит/с·Гц. (7.6)Определим превышение пропускной способности радиоканала по Шеннону над скоростью передачи данных B0 (РОШ.В = 10-5):
. (7.7)Определим энергетический выигрыш в помехозащищенности от применения каскадного кодирования с прямым исправлением ошибок:
=; (7.8) дБ (7.9)Определим требуемое значение ОНШ на входе ПС, при котором на выходе декодера Витерби обеспечивается заданная величина РОШ.В:
дБ (7.10)Определить для требуемого ОНШ уровень сигнала на входе ПС:
, дБВт. (7.11)7.12 Определим для действующего значения ЭИИМ необходимое усиление приёмной антенны ((δ/λ) = 0,003, ΔgЭ = 1,0 дБ):
, дБ. (7.12)Определим диаметр приемной антенны на средней частоте fСР рабочего диапазона (fСР = 12,25 ГГц, КИП антенны равен 0,65):
, м. (7.13)Выберем офсетную антенну фирмы SUPRAL (Дания) типа Supral 0,7 размером 700х750 мм, со стальным рефлектором, двойным антикоррозийным покрытием и коэффициентом усиления
дБ на частоте 11,3 ГГц.Определим угловое отклонение раскрыва офсетной антенны от вертикального положения при ее установке:
, град (7.14)Здесь DОФ и dОФ – большая и малая оси раскрыва офсетного зеркала, равные 700 и 750 мм соответственно.
Определить для выбранного типа антенны ширину главного лепестка ДН в горизонтальной θ1 и вертикальной θ2 плоскостях:
, град; (7.15) , град. (7.16)Для выбранной офсетной антенны θ1 = 2,631°; θ2 =2,323°.
Определить значения добротностей приемной системы в номинальном режиме работы DПР.Н и в режиме её аттестации DПР.А, когда
: , дБ/К; (7.17) ,дБ/К.Для нашего случая DПР.Н = 11,849 дБ/К и DПР.А = 9,29 дБ/К.