Проектирование информационной телекоммуникационной системы парома на трассе Калининград Санкт-Петербург (стр. 5 из 8)
– составляющая, обусловленная излучением атмосферы и зависящая от угла места антенны; 
– составляющая, учитывающая излучение Земли; 
– составляющая, учитывающая собственные шумы антенны из-за наличия потерь в её элементах; 
– коэффициент, учитывающий усредненный уровень боковых и задних лепестков диаграммы направленности антенны (для антенн ЗС 
, для антенн СР 
).Эквивалентная шумовая температура волноводного тракта, работающего при абсолютной температуре
. 
. (3.13)
Шумы космического происхождения определяются в основном излучениями Галактики, Солнца и Луны. При этом усреднённая температура шумов Галактики на частотах до 11 ГГц не превышает 10°К. Шумовое излучение Солнца может полностью нарушить связь при попадании в главный лепесток диаграммы направленности антенны. Однако влияние Солнца можно, свести к минимуму при конкретном расчете трассы участка. Излучение Луны оказывает ещё меньшее влияние, т. к. её шумовая температура на несколько порядков ниже шумовой температуры Солнца. Таким образом, в большинстве практических случаев составляющая
может приниматься равной нулю.Шумовая температура атмосферы определяется излучением спокойной атмосферы и влиянием осадков, зависит от частот сигнала и угла места антенны. При известном затухании радиосигнала в атмосфере (с учётом осадков) 
шумовая температура атмосферы быть определена как:
, [ 
]. (3.14)Шумовая температура Земли при расчетах принимается равной 
Составляющая
как показывает практика, зависит от угла места антенны. Приведено выражение для расчета этой составляющей с учётом 
. 
, [ ]. (3.15)Собственная шумовая температура антенны обусловлена потерями анергии в облучателе. Она может быть определена по аналогии с (3.13)
Поскольку коэффициент полезного действия облучателя близок к 1, то собственной шумовой температурой антенны можно пренебречь.
Подставив все составляющие в (3.3), имеем
и 
.3.4Расчёт коэффициента усиления антенн земной станции и ретранслятора на приём и на передачу
Усиление антенны
земной станции на передачу или на приём можно определить по диаметру зеркала (рефлектора) и длине рабочей волны на участке ЗС-СР ( 
) или на участке СР-ЗС ( 
): 
, [дБ], (3.16)где
– коэффициент использования поверхности зеркала (КИП) (для двухзеркальных 
).Примем КИП
Из исходных данных 
, следовательно 
и 
.Для бортовой антенны обычно задается угол главного лепестка диаграммы направленности
. В этом случае усиление антенны можно определить как 
, [дБ]. (3.17)Для обеспечения связи в пределах заданной зоны на ретрансляторе будем использовать антенну с ШДН
. Ретранслятор с такой антенной будет освещать зону диаметром 
, что достаточно для освещения трассы парома.Её коэффициент усиления составит 
.3.5Расчёт реальной чувствительности приёмников
Реальная чувствительность радиоприемника
характеризуется минимальной мощностью сигнала на его входе, при которой обеспечивается заданное качество связи на интервале и в линии в целом. Поэтому расчёт реальной чувствительности приемников проводится с учётом нормирования качества связи на интервалах (участках), механизма накопления искажений в линии в условиях замираний, режимов работы станций в линии и т.д.Реальная чувствительность приемников КС в режиме передачи цифровых сообщений методом непосредственной манипуляции несущего колебания определяется скоростью передачи сообщений, методом манипуляции несущей (АМн, ЧМн, ФМн, ОФМн), способом обработки сигнала в приемнике (когерентный, некогерентный), требованием к достоверности и т.д. Для когерентного и некогерентного приема
, [дБ], (3.18) 
- шумовая полоса пропускания приемника, 
– соотношение сигнал/шум на входе решающей схемы приемника для обеспечения заданной вероятности ошибок 
.В реальных условиях обычно принимается в расчёт поправка на потери при технической реализации когерентного приёма
. С учётом этой поправки 
, [дБ]. (3.19)Имеем
и 
( 
Вт).Такое различие значений реальной чувствительности приёмников на Земле и на борту ИСЗ обусловлено тем, что на земных станциях большое распространение получили параметрические МШУ с коэффициентом шума 6…7 дБ, в то время как на ретрансляторе применяются транзисторные МШУ коэффициент шума которых ~10 дБ.
3.6 Расчёт энергетических параметров передающих устройств
Расчет и обоснование энергетических параметров станций: мощности передатчика, затухания в АФТ, коэффициента усиления антенны, реальной (пороговой) чувствительности приемника или его шумовых параметров, требуемого запаса уровня СВЧ-радиосигнала на интервале является основной целью энергетического проектирования линии связи. Расчет производится на основе решения первого и второго уравнений передачи. При этом отдельные составляющие этих уравнений должны быть предварительно рассчитаны или обоснованно выбраны.
Решение уравнений передачи не может быть однозначным вследствие некоторого разброса значений параметров, входящих в уравнения. Поэтому величина рассчитываемого параметра может оказаться неприемлемой. В этом случае следует внести коррективы в значения тех или иных параметров и решать уравнение заново.
3.7 Расчёт выходных мощностей передатчиков земной станции и ретранслятора связи на ИСЗ
Мощности передатчиков ЗС и СР определяются в соответствии с первым уравнением передачи:
(3.20) 
, [дБ],где
– мощности сигналов на входах приемников ЗС (СР) 
– эквивалентное затухание на участке вверх (вниз), которые находятся из выражения: 
, [дБ],где
– затухание волноводных (фидерных) трактов соответствующих передающих и приемных устройств участков;