第3章 鏈路傳輸工程

1第3章鏈路傳輸(chuánshū)工程共七十一頁2目錄(mùlù)一、星-地鏈路傳播特性二、衛(wèi)星移動通信鏈路特性三、天線的方向性和電極化問題四、噪聲與干擾五、衛(wèi)星通信全鏈路質(zhì)量(zhìliàng)六、信道對傳輸信號的損害七、上、下行鏈路的RF干擾共七十一頁3鏈路傳播特性星際(xīngjì)鏈路：只考慮自由空間傳播損耗星-地鏈路：由自由空間傳播損耗和近地大氣的各種影響所確定共七十一頁4

衛(wèi)星通信的電波要經(jīng)過(jīngguò)對流層（含云層和雨層）、平流層、電離層和外層空間，跨越距離大，影響電波傳播的因素很多。

熱層（熱電離層）（Thermosphere）

80-500km中間層（Mesosphere）

50-80km平流層（Stratosphere）

16-50km對流層（Troposphere）

7-16km

外逸層（Exosphere）

500-64,374km共七十一頁5傳播問題物理原因主要影響衰減和天空噪聲增加大氣氣體、云、雨大約10GHz以上頻率信號去極化雨、冰結晶體C和Ku頻段的雙極化系統(tǒng)折射和大氣多徑大氣氣體低仰角跟蹤和通信信號閃爍對流層和電離層折射擾動對流層：低仰角和10GHz

以上頻率電離層：10GHz以下頻率反射多徑和阻塞地球表面及表面上物體衛(wèi)星移動業(yè)務傳播延遲、變化對流層和電離層精確的定時、定位衛(wèi)星通信(wèixīngtōngxìn)系統(tǒng)的傳播問題共七十一頁6衛(wèi)星通信系統(tǒng)(xìtǒng)的主要技術參數(shù)等效全向輻射功率（EIRP）定義：地球站或衛(wèi)星的天線發(fā)射功率P與該天線增益G的乘積。表明了定向天線在最大輻射方向?qū)嶋H所輻射的功率。

EIRP=P·G，或EIRP(dBW)=P(dBW)+G(dB)噪聲溫度（Te）定義：將噪聲系數(shù)折合為電阻元件在相當于某溫度下的熱噪聲，溫度以絕對溫度(juéduìwēndù)K計。噪聲溫度（Te）與噪聲系數(shù)(NF）的關系為：NF=10lg(1+Te/290)dB品質(zhì)因素（G/Te）定義：天線增益與噪聲溫度的比值。

G/Te=G(dB)-10lgTe(dB/K)共七十一頁73.2星-地鏈路傳播(chuánbō)特性

衛(wèi)星通信的電波在傳播中要受到損耗，其中最主要的是自由空間傳播損耗，它占總損耗的大部分。其它損耗還有大氣、雨、云、雪、霧等造成的吸收和散射損耗等。衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)還會因為受到某種陰影遮蔽(例如樹木、建筑物的遮擋等)而增加額外(éwài)的損耗，固定業(yè)務衛(wèi)星通信系統(tǒng)則可通過適當選址避免這一額外(éwài)的損耗。共七十一頁83.2星-地鏈路傳播(chuánbō)特性自由空間傳播損耗

電波在傳播過程中，能量隨距離的增大而擴散(kuòsàn)，由此引起的傳播損耗稱為鏈路的自由空間傳播損耗。

自由空間電波傳播是無線電波最基本、最簡單的傳播方式。自由空間是一個理想化的概念，為人們研究電波傳播提供了一個簡化的計算環(huán)境。共七十一頁9圖3-1以確定的天線面積在不同(bùtónɡ)距離上接收輻射能量距離較近的天線可以接收到更大的功率，離發(fā)射機越遠的相同(xiānɡtónɡ)面積接收機天線可以接收到的信號功率越小。共七十一頁10圖3-1以確定的天線面積在不同(bùtónɡ)距離上接收輻射能量共七十一頁11天線增益的計算公式

衛(wèi)星移動(yídòng)通信系統(tǒng)中的天線增益可以按下式進行計算：(3-3)式中，A是天線口面的有效面積(m2)，是工作波長（m），為天線效率，Ae為接收天線有效面積。其中(qízhōng)

=c/f，c為光速，取值為3*108(m/s)。(3-3)式作變換，則共七十一頁12例一計算頻率(pínlǜ)為6GHz時，口徑3m的拋物面天線的增益。（天線效率為0.55）解：根據(jù)(gēnjù)共七十一頁13例:

某地球站使用5m的天線(tiānxiàn)，工作頻率為12GHz，天線噪聲溫度為100K，接收機前端噪聲溫度為120K，試計算G/T值（天線與接收機之間的饋線損耗忽略，天線效率為0.55）解：根據(jù)(gēnjù)共七十一頁14自由空間傳播(chuánbō)損耗計算公式電波從點源全向天線發(fā)出后在自由空間傳播，能量將擴散到一個球面上。如用定向天線，電波將向某一方向會聚(huìjù)，在此方向上獲得增益，那么到達接收點的信號功率為：

其中：PT為發(fā)射功率;GT為發(fā)射天線增益;GR為接收天線增益；Lf為自由空間傳播損耗。d為傳播距離，為工作波長，C為光速，f為工作頻率。Lf通常用分貝表示，當d用km、f用GHz表示時，又可以表示為共七十一頁15圖3-2自由空間損耗與傳播路徑(lùjìng)長度的關系共七十一頁16例二衛(wèi)星(wèixīng)和地面站之間的距離為42,000km。計算6GHz時的自由空間損耗。解：根據(jù)(gēnjù)公式（3-8），

Lf=92.44+20lg42000+20lg6=200.46(dB)共七十一頁17圖3-3衛(wèi)星(wèixīng)與地球站的幾何關系共七十一頁18圖3-4靜止衛(wèi)星與地球(dìqiú)站的通信距離關系曲線共七十一頁19例：若靜止衛(wèi)星定位于E90o，求位于E110o，N40o的地球站對衛(wèi)星的仰角、信號傳播距離(jùlí)。若射頻頻率為6GHz，計算鏈路的自由空間傳播損耗。解：共七十一頁203.2.2鏈路附加(fùjiā)損耗

星地鏈路傳播損耗除自由空間傳播損耗外，還有一些其他附加損耗，包括大氣吸收損耗雨衰和云霧(yúnwù)的影響大氣折射的影響電離層閃爍和多徑共七十一頁211.大氣吸收損耗

在大氣各種氣體中，水蒸汽、氧氣對電波的吸收衰減起主要(zhǔyào)作用，水蒸汽的第一吸收峰在22GHz，氧氣在60GHz。

總體上，大氣吸收損耗隨頻率的增加而增大。在0.3-l0GHz的頻段，大氣損耗小，適合于電波傳播，這一頻段是當前應用最多的頻段。30GHz附近也有一個低損耗區(qū)。大氣吸收(xīshōu)附加損耗與頻率的關系共七十一頁22鏈路附加(fùjiā)損耗

2、雨衰和云霧的影響

在雨天或有霧的氣象條件下，雨滴和霧對于較高頻率（10GHz以上）的電波會產(chǎn)生散射和吸收作用，從而引入較大的附加損耗，稱為雨衰。仰角為θ的傳播(chuánbō)路徑上的降雨衰減量為：LR=γR·lR(θ)γR是降雨衰減系數(shù)，定義為由雨滴引起的單位長度上的衰減，單位dB／km；lR(θ)是降雨地區(qū)的等效路徑長度，定義為當仰角為θ時傳播路徑上產(chǎn)生的總降雨衰減(dB)與對應于地球站所在地降雨強度的降雨衰減系數(shù)比(dB／km)，單位為km。共七十一頁23圖3-6不同(bùtónɡ)仰角時的雨衰頻率特性共七十一頁24云、霧引起的損耗可用下式計算：其中f為頻率，單位為GHz；Vm為能見度，單位為m。密霧：Vm<50m濃霧：50≤Vm<200m中等霧：200≤Vm<500m雪引起的附加損耗可用下式計算：其中f為頻率，單位為GHz；I為降雪強度(qiángdù)，單位為mm/H。15GHz下，只有中等強度以上的雪才有影響。共七十一頁25鏈路附加(fùjiā)損耗3、大氣折射的影響大氣折射率隨著高度的增加、大氣密度的減小而減小，電波射線因折射率隨高度變化而產(chǎn)生彎曲，波束上翹一個角度增量。大氣折射率的變動對穿越大氣的電波起到一個凹透鏡的作用，使電波產(chǎn)生微小的散焦衰減(shuāijiǎn)，衰減(shuāijiǎn)量與頻率無關。在仰角大于5度時，散焦衰減小于0.2dB。共七十一頁26圖3-7微波(wēibō)信號通過大氣層時產(chǎn)生折射主要影響衛(wèi)星(wèixīng)定位共七十一頁27鏈路附加(fùjiā)損耗4、電離層閃爍和多徑

電離層內(nèi)存在電子密度的隨機不均勻性而引起閃爍，可使信號產(chǎn)生折射。電離層中不均勻體的發(fā)生和發(fā)展，造成了穿越其中的電波的散射，使得電磁能量在時空中重新分布，造成電波信號的幅度、相位、到達角、極化狀態(tài)等發(fā)生短期不規(guī)則變化。對閃爍深度大的地區(qū)，用編碼、交織(jiāozhī)、重發(fā)等技術，來克服衰落，減少電離層閃爍的影響；其它地區(qū)可用適當增加儲備余量的方法克服電離層閃爍的影響。

共七十一頁28電離層閃爍形成(xíngchéng)多徑傳播共七十一頁29圖3-8地面反射形成(xíngchéng)的多徑傳播5、多徑傳播地面或環(huán)境設施對信號的反射，可形成信號的多徑傳播。對于天線高度低、增益小的移動(yídòng)終端更容易出現(xiàn)這樣的情況。共七十一頁305、多徑傳播多徑衰落：電波在移動環(huán)境中傳播時，會遇到各種物體，經(jīng)反射(fǎnshè)、散射、繞射，到達接收天線時，已經(jīng)成為通過各個路徑到達的合成波。各傳播路徑分量的幅度和相位各不相同，因此合成信號起伏大，稱為多徑衰落。陰影衰落：電波途經(jīng)建筑物、樹木等時受到阻擋被衰減，這種陰影遮蔽對陸地衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的電波傳播影響很大。共七十一頁31

3.3衛(wèi)星移動通信(tōngxìn)鏈路特性

衰落(shuāiluò)信道模型Rician（萊斯）概率密度函數(shù)由建筑物、樹木或其它反射物造成的反射波形成的多徑信號，與直射波信號合成，其信號包絡r(t)服從Rician分布，相位服從[0,2]的均勻分布，r(t)可以表示為：其中和為相互正交的高斯過程，而參數(shù)K稱為萊斯因子，它是直射分量的功率與其他多徑分量功率之和的比值。共七十一頁32多普勒頻移在衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星與地面移動終端之間存在相對(xiāngduì)運動，因而它們作為發(fā)射機或接收機的載體，接收信號相對(xiāngduì)于發(fā)送信號將產(chǎn)生多普勒頻移。分析表明，多普勒頻移fD可由下式表示其中，V為衛(wèi)星(wèixīng)與用戶的相對運動速度，fc為射頻頻率，C為光速，為衛(wèi)星與用戶之間的連線與速度V方向的夾角。共七十一頁333.4天線(tiānxiàn)的方向性和電極化問題天線增益和方向圖在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，通常要求天線具有向特定方向輻射(fúshè)信號的能力，即天線具有方向性。將天線在最大輻射方向上的場強E與理想的各向同性天線均勻輻射場強E0的比值，以功率密度計的倍數(shù)稱為天線的增益G：

對于接收天線，增益表示天線接收來自某一指定方向電磁波的能力。此時增益為天線的有效接收面積A與理想的各向同性天線的接收面積A0的比值：共七十一頁343.4天線(tiānxiàn)的方向性和電極化問題天線增益和方向圖天線增益通常是指最大輻射方向上信號功率增加的倍數(shù)，天線方向圖可以描述天線在整個空間內(nèi)輻射功率的分布情況。方向圖的主要參數(shù)是主瓣的半功率角θ0.5（單位為度），常稱為波束寬度，對于(duìyú)拋物面天線，其近似估算公式為

其中，D為拋物面天線的口面直徑，單位為m；N是一個與場分布圖在天線口面上的分布規(guī)律有關的常數(shù)。當場在天線口面上呈均勻分布時，N=58；當場在天線口面上呈錐形分布時，N=70。

錐形分布是指場分布圖在天線口面上從中心向四周逐漸減弱的分布，即口面中心的場強最強，而邊緣的場強最弱。共七十一頁35

θ為以主瓣中心(zhōngxīn)軸線為參考的方向角；而J1()為第一類一階貝塞爾函數(shù)。

對于同相均勻激勵(jīlì)的圓口徑天線來說，方向圖可用下式表示共七十一頁36天線的極化(jíhuà)隔離一般情況下，在一個周期內(nèi)電場矢量的頂點在垂直于傳播方向的平面上的投影為一個橢圓，稱為橢圓極化。從天線順著電波傳播方向看，若電場矢量順時針旋轉(zhuǎn)，稱為右旋，若逆時針旋轉(zhuǎn)，稱為左旋。對于一個橢圓極化波，可以用三個參數(shù)來描述它：(1)旋轉(zhuǎn)方向，（2）軸比，（3）傾角（長軸相對于基軸的傾角）。圓極化和線極化是橢圓極化的兩種特例：軸比為1的極化為圓極化，而軸比為無限大的極化為線極化。任何一種極化方式，極化波矢量都可以分解為相互正交的兩個分量。對于圓極化波，分解為左旋和右旋兩個極化波矢量；對于線極化波，分解為水平極化和垂直極化兩個分量。共七十一頁37圖3-13由饋源喇叭(lǎbā)形成的垂直和水平極化波電波(diànbō)傳播方向電波傳播方向共七十一頁38

理論上兩個正交極化(jíhuà)波是完全隔離的，一個天線可以配置兩個接收或發(fā)送端口。每個端口只與一個極化(jíhuà)波匹配，而與另一個極化(jíhuà)波正交。

共七十一頁393.5噪聲(zàoshēng)與干擾系統(tǒng)(xìtǒng)熱噪聲宇宙噪聲外部環(huán)境干擾其他干擾共七十一頁40系統(tǒng)(xìtǒng)熱噪聲系統(tǒng)(xìtǒng)熱噪聲熱噪聲：只要傳導媒質(zhì)不處于絕對溫度的零度，其中的帶電粒子就存在隨機運動，產(chǎn)生對信號形成干擾的噪聲，稱為熱噪聲。噪聲功率譜密度n0：

其中，k為波耳茲曼常數(shù)，1.38×10-23J/K；T為噪聲源的噪聲溫度，單位為K。噪聲的功率譜密度與頻率無關，為白噪聲。的單位為W/Hz網(wǎng)絡輸出噪聲功率N0：

其中，T0是輸入匹配電阻的噪聲溫度，Te稱為網(wǎng)絡的等效噪聲溫度，A為網(wǎng)絡增益，B為網(wǎng)絡的帶寬。共七十一頁41等效(děnɡxiào)噪聲溫度與噪聲系數(shù)天線噪聲溫度：天線噪聲溫度是衡量(héngliáng)通過天線進入接收機的噪聲量的一個指標，通過對所有來自外部噪聲源的噪聲分量進行積分求得。噪聲溫度：隨著損耗的增加，輻射噪聲也相應增加。大氣對地球站天線噪聲溫度的影響可以用下式計算：其中，Ts為天線接收到的天電噪聲溫度（K）；Tm為傳播媒質(zhì)的有效溫度（K）；L為路徑損耗（dB）。噪聲系數(shù)NF：定義為輸入信噪比與輸出信噪比的比值。網(wǎng)絡的等效噪聲溫度Te可以表示為：共七十一頁42宇宙(yǔzhòu)噪聲宇宙噪聲來自(láizì)于外層空間星體的熱氣體在星際空間的輻射，其中最主要的噪聲干擾源來自(láizì)太陽。共七十一頁43頻率（MHz）噪聲溫度（oK）3007*1056004.6*10510003.6*10530006.5*104100001.1*104太陽寂靜期的噪聲溫度（天線(tiānxiàn)增益53dB）共七十一頁44其他(qítā)干擾

衛(wèi)星通信系統(tǒng)內(nèi)的其他噪聲干擾主要包括系統(tǒng)間干擾、共道干擾、互調(diào)干擾、交叉極化干擾等。系統(tǒng)間干擾：如衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面微波通信系統(tǒng)之間的干擾共道干擾：為了充分利用頻率(pínlǜ)資源，常采用空間頻率(pínlǜ)復用技術，相同頻道可能分配在指向不同地區(qū)的兩個波束覆蓋區(qū)，但波束間的隔離往往并不十分理想，從而產(chǎn)生共信道干擾。交叉極化干擾：為了充分利用頻率資源，衛(wèi)星通信系統(tǒng)常采用極化隔離頻率復用技術，即兩個波束的指向區(qū)域可能是重疊的并且使用相同的頻率，通過使用不同的極化方式來實現(xiàn)信號間的隔離。由于極化的不完全正交可能造成干擾，即能量從一種極化狀態(tài)耦合到另一種極化狀態(tài)引起的干擾。這也是一種共道干擾?；フ{(diào)干擾：當轉(zhuǎn)發(fā)器用于轉(zhuǎn)發(fā)多載波信號時，總是希望轉(zhuǎn)發(fā)器有較高的功率效率，但高效率的功放可能產(chǎn)生較明顯的非線性，使各載波信號之間形成互調(diào)干擾。

共七十一頁45五、衛(wèi)星通信(wèixīngtōngxìn)的全鏈路質(zhì)量鏈路預算分析全鏈路傳輸(chuánshū)質(zhì)量共七十一頁46鏈路預算(yùsuàn)分析圖3-15鏈路單元與功率平衡(pínghéng)方程共七十一頁47

電波(diànbō)經(jīng)自由空間傳播后的接收信號功率Pr:若考慮發(fā)射機到發(fā)射天線的波導傳播損耗（饋線(kuìxiàn)）Lt和接收天線到接收機的波導傳播損耗Lr，則接收信號功率為：(3-28)式稱為功率平衡方程。共七十一頁48接收機的輸入噪聲功率可以表示為：T為接收系統(tǒng)的等效噪聲溫度，它包括從天線進入接收機的噪聲的等效噪聲溫度和接收機內(nèi)部噪聲折算至其輸入端的(duāndì)等效噪聲溫度；k為波耳茲曼常數(shù)，；B為系統(tǒng)的帶寬，單位Hz。接收信號的載噪比C/N為：其中，C為接收載波(zàibō)功率，N表示接收端的噪聲功率，C=(EIRP?G)/LfLtLr,N=KBT,G為接收天線增益。共七十一頁49除載噪比C/N作為系統(tǒng)的重要參數(shù)以外，也常用載波(zàibō)功率與等效噪聲溫度之比C/T反映系統(tǒng)的性能。其中，C=(EIRP?G)/L，L=LfLtLr,G/T為接收(jiēshōu)系統(tǒng)的品質(zhì)因素。不同類型的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，對G/T的要求有較大差異。例如，國際衛(wèi)星七號（IS-Ⅶ）的工作于全球波束的空間站G/T值為-11.5dB/K，而天線仰角大于5度的A型標準地球站，在晴天的G/T值應滿足：G/T≥40.7+20lg(f/4)。歐洲通信衛(wèi)星（EUTELSAT）是區(qū)域性波束覆蓋，空間站G/T值為-5.3dB/K，而對地球站G/T的要求為37.7dB/K+20lgf/4。衛(wèi)星移動通信的地面移動終端天線增益通常只有1~2dB，G/T在-22~-23dB/K左右。品質(zhì)因素：天線增益與噪聲溫度的比值共七十一頁50接收(jiēshōu)系統(tǒng)的等效噪聲溫度圖3-16接收(jiēshōu)系統(tǒng)噪聲溫度共七十一頁51

“接收系統(tǒng)的等效噪聲溫度”包括(bāokuò)天線、饋線和接收機在內(nèi)的所有噪聲的等效噪聲溫度。以接收機輸入端為參考點，將天線、饋線的噪聲溫度折算到接收機輸入端，并與接收機的等效噪聲溫度相加。

共七十一頁52全鏈路傳輸(chuánshū)質(zhì)量衛(wèi)星通信系統(tǒng)全鏈路的傳輸質(zhì)量主要決定于上行和下行鏈路的載波（功率(gōnglǜ)）與噪聲溫度之比。對于上、下行鏈路，分別有（3-36）和（3-37）中，(EIRP)e和(EIRP)s分別為地球站和衛(wèi)星的等效全向輻射功率，(G/T)s

和(G/T)e分別為衛(wèi)星接收系統(tǒng)和地球站接收系統(tǒng)的品質(zhì)因素，Lu和Ld分別為上行鏈路和下行鏈路的傳輸損耗。共七十一頁53

當衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的行波管放大器（TWTA）同時放大多個載波時，將產(chǎn)生互調(diào)噪聲，其影響也用載波噪聲溫度比(C/T)i來表示?；フ{(diào)噪聲的大小與載波數(shù)目、各載波間的相對電平、頻率配置方案和行波管工作(gōngzuò)點有關。全鏈路傳輸質(zhì)量的載波噪聲溫度比C/T為：

其中，C/T為全鏈路傳輸(chuánshū)的載波噪聲溫度比，總的等效噪聲溫度T為各部分的噪聲溫度之和。

鏈路余量：(3-38)式右端增加一項作為系統(tǒng)的余量；規(guī)定鏈路實際信噪比高于門限信噪比。鏈路預算的任務有兩類：在選定空間轉(zhuǎn)發(fā)器和地球站設備的情況下，驗證系統(tǒng)能否滿足用戶的使用要求；或者，在已知空間站或地球站部分參數(shù)的條件下，根據(jù)實際應用的技術要求，確定對設備另一部分指標的要求，如地球站天線尺寸、接收機噪聲性能等。共七十一頁54鏈路預算(yùsuàn)實例Ku波段(bōduàn)DTH系統(tǒng)下行鏈路預算已知條件：衛(wèi)星發(fā)射功率為250W,天線增益為30dBi，傳輸帶寬為27MHz，地面為小型單收站(RO),其天線直徑為45cm，等效噪聲溫度假定為140K。參數(shù)數(shù)值發(fā)射功率發(fā)射波導損耗發(fā)射天線增益EIRP自由空間損耗接收機天線增益（45cm直徑）接收端波導損耗接收信號功率接收噪聲功率（T=140K,B=27MHz）C/N250W或24.0dBw1.0dB30.0dBi53.0dBw205.6dB32.7dBi0.5dB-120.4dBw-132.8dBw12.4dB

共七十一頁55C波段多載波系統(tǒng)鏈路預算（1）上行鏈路頻率為6GHz，傳送距離(jùlí)假定為38607km（仰角30°）。上行鏈路自由空間傳播損耗為:

假定：地球(dìqiú)站EIRP=85dBw,衛(wèi)星接收機G/T=-11.6dB/K，則上行鏈路的C/T值：（2）下行鏈路頻率為4GHz，傳送距離仍為38607km，則下行鏈路的自由空間傳播損耗為：共七十一頁56

假定衛(wèi)星飽和EIRP=26dBW?？紤]到轉(zhuǎn)發(fā)器工作(gōngzuò)在多載波情況，為減小互調(diào)干擾，衛(wèi)星實際工作(gōngzuò)的EIRP為20dBW。假定地球站G/T=41dB/K,則下行鏈路C/T值為：

對于多載波(zàibō)工作的轉(zhuǎn)發(fā)器，典型的互調(diào)噪聲(C/T)im為-131.7dBW/K，而上、下鏈路受到的其他干擾的(C/T)I典型值為-130.5dBW/K。全鏈路的C/T值為：共七十一頁57

在確定系統(tǒng)帶寬B后，可求得接收信（載）噪比C/N。噪聲(zàoshēng)功率N=kBT，接收站的載波功率為C=(EIRP?G)/(LfLtLr),則載波噪聲功率比C/N為則那么(nàme)C/N=[C/T]-[k]-[B]=-138.05+228.6-65.56=24.99dB共七十一頁58因為(yīnwèi)其中，噪聲功率(gōnglǜ)為N=kTB，噪聲功率譜密度為n0=kT，則載噪比頻譜密度C/n0為共七十一頁59例七假設衛(wèi)星鏈路的傳播損耗為200dB，余量和其它損耗總計為3dB，接收機的[G/T]值為11dB/K，EIRP值為45dBW。計算系統(tǒng)(xìtǒng)接收到的[C/N]值。（假設帶寬為36MHz）解：共七十一頁60例八

載波頻率12GHz，自由空間損耗206dB，天線指向損耗1dB，大氣(dàqì)損耗2dB，接收機的G/T值為19.5dB/K，接收機饋線損耗1dB。EIRP為48dBW。計算載噪比頻譜密度。解：載噪比頻譜密度(mìdù)為：共七十一頁61六、信道對傳輸(chuánshū)信號的損害

通信系統(tǒng)中，實際的非理想信道會對傳輸信號造成損害,這種損害不是由于噪聲或外部干擾造成的，而是由于信道的線性失真和非線性失真所引起的。

由于系統(tǒng)特性而產(chǎn)生(chǎnshēng)的失真稱為線性失真，與信號本身幅度無關，輸出信號與輸入信號之間保持線性關系，傳輸函數(shù)只與頻率或時間有關；信號在傳輸中引起的失真與被傳輸信號本身的幅度有關時稱為非線性失真，傳輸函數(shù)是輸入信號幅度的函數(shù)。信道的線性失真包括幅度頻率失真和相位頻率失真，前者是在信號帶寬內(nèi)，信道不能提供平坦的增益特性；而相位頻率失真是由于相頻特性的非線性產(chǎn)生的，即在帶內(nèi)不能提供平坦的群延時特性（調(diào)相信號在通過濾波器時，其包絡的傳播時間延遲稱作時間延遲或群延時）。非線性失真主要由功率放大器（特別是星載行波管放大器TWTA）產(chǎn)生。信道的非線性失真分為幅度非線性失真和相位非線性失真。共七十一頁62失真類型與輸入信號幅度的關系輸出與輸入信號的關系傳輸函數(shù)新的頻率成分失真產(chǎn)生的原因線性失真無呈線性為頻率或時間的函數(shù)不產(chǎn)生電抗元件的分布參數(shù)非線性失真有呈非線性為輸入信號幅度的函數(shù)產(chǎn)生非線性元器件線性失真與非線性失真的(zhēnde)比較共七十一頁63圖3-18星上TWTA的典型(diǎnxíng)特性共七十一頁64圖3-19FDMA系統(tǒng)的最佳TWTA工作(gōngzuò)點和相應的C/N共七十一頁65七、上下行鏈路的射頻(shèp