衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算

衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算相關(guān)知識

交流內(nèi)容衛(wèi)星組成及參數(shù)解析天線增益及方向圖包絡(luò)通信鏈路計(jì)算C/N值估算典型鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----介紹內(nèi)容通信衛(wèi)星組成平臺(tái)----載體激光陀螺---保持角度很重要，否則收發(fā)天線就偏啦！火箭-----動(dòng)力燃料，調(diào)整位置，決定壽命，衛(wèi)測控站對衛(wèi)星會(huì)定期或檢測到攝動(dòng)過大時(shí)啟動(dòng)火箭，調(diào)整到位后關(guān)閉火箭太陽能板和電瓶-----發(fā)電和供電衛(wèi)星被地球遮擋的時(shí)候，必須靠電池哦！載荷-----通信的功能實(shí)現(xiàn)收發(fā)天線：衛(wèi)星上通信天線一般不大（海事、杜拉雅等L頻段蜂窩天線除外，據(jù)說有籃球場那么大，采用的是多饋源技術(shù)）轉(zhuǎn)發(fā)器-----LNA+D/C+高功放變頻器和高功放是按轉(zhuǎn)發(fā)器配置，是窄帶的（36、52、72MHz等不同規(guī)格）LNAD/C功放功分合路D/C功放D/C功放LNAD/C功放功分合路D/C功放D/C功放衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----衛(wèi)星組成及參數(shù)通信衛(wèi)星參數(shù)亞洲3S衛(wèi)星Ku波段波束轉(zhuǎn)發(fā)器初始設(shè)置東亞波束8個(gè)

南亞波束4個(gè)

移動(dòng)波束4個(gè)工作頻率

上行14.000-14.500GHz

下行12.250-12.750GHz轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬54MHz上/下行極化方式線性雙極化(水平,垂直)行波管放大器功率140W行波管放大器備份20對16最大有效全向幅射功率(EIRP)55dBW最大品質(zhì)因數(shù)(G/T)7.9dB/K最大飽和通量密度(SFD)-100.9dBW/m2接收機(jī)備份6對4信標(biāo)頻率

東亞波束12.749GHz(水平極化)

12.250GHz(垂直極化)Ku頻段東亞波束參考圖EIRP(dBW)

Ku頻段東亞波束參考圖G/T(dB/K)衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----衛(wèi)星組成及參數(shù)通信衛(wèi)星參數(shù)解析（一）轉(zhuǎn)發(fā)器和波束轉(zhuǎn)發(fā)器和波束的關(guān)系一般是固定的波束是指多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的收、發(fā)的天線照射區(qū)域同一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的接收和發(fā)射可以不在1個(gè)波束工作頻率工作頻率指所有轉(zhuǎn)發(fā)器的接收和發(fā)射的頻率“合集”工作頻率事實(shí)上是不連續(xù)的，轉(zhuǎn)發(fā)器之間是有頻率保護(hù)區(qū)的上下行頻率差是固定的（C:2225MHz,Ku:1750MHz）,不同衛(wèi)星、不同區(qū)域可能不一樣哦極化方式只有圓極化（左、右）和線極化（垂直、水平）2種上行和下行的極化方式是相反的（饋源的隔離度高）衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----衛(wèi)星組成及參數(shù)通信衛(wèi)星參數(shù)解析（二）波束覆蓋圖分為衛(wèi)星接收波束（G/T）和衛(wèi)星發(fā)射波束（EIRP）的覆蓋圖2個(gè)覆蓋圖可以不一樣，也可以一樣，都是以等高線的形式標(biāo)注的衛(wèi)星接收的G/T值較小，還可能為負(fù)值（天線小嘛！）衛(wèi)星發(fā)射波束（EIRP）值比較大，一般C可達(dá)42dBW，Ku可達(dá)56dBW，或更高（與天線、供電、體積、重量相關(guān)）。最大飽和通量密度(SFD)指衛(wèi)星天線接收的最大功率（按每平方米計(jì)量）衛(wèi)星上從接收到發(fā)射，增益是固定的！所以，地面發(fā)射也不能無限加大功率信標(biāo)頻率信標(biāo)是衛(wèi)星自己產(chǎn)生的單頻載波（好像也可以調(diào)制點(diǎn)啥，用于衛(wèi)星測控）信標(biāo)信號的頻率穩(wěn)定度和功率穩(wěn)定度很好每個(gè)極化至少有一個(gè)信標(biāo)信號，要不然入網(wǎng)時(shí)咋調(diào)整極化??？（血的教訓(xùn)：調(diào)整極化時(shí)，一定要把接收另外極化的信號調(diào)到最差，2極化信標(biāo)相差大于30dB以上，再開發(fā)射）衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----衛(wèi)星組成及參數(shù)交流內(nèi)容衛(wèi)星組成及參數(shù)解析天線增益及方向圖包絡(luò)通信鏈路計(jì)算C/N值估算典型鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----介紹內(nèi)容拋物面天線增益注：D:天線口面直徑單位米λ：波長，單位米λ=C/Fη:天線效率天線增益頻率修正特別提示：信標(biāo)法測試時(shí)，信標(biāo)頻點(diǎn)是故定的，必須修正！衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算---天線增益及方向圖拋物面天線增益不同頻率，天線增益不相同，提天線指標(biāo)可以只提增益或效率！衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算---天線增益及方向圖拋物面天線方向圖天線方向圖的定義：主方向功率相對與全向輻射功率的比，單位dBi提示：從三維方向圖來看，對準(zhǔn)天線需要方位、俯仰多次反復(fù)，還得保證不要找到副瓣去了！衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算---天線增益及方向圖

拋物面天線旁瓣包絡(luò)-----C：<3.7m，Ku：<1.2m）拋物面天線旁瓣包絡(luò)-----C：>3.7m，Ku：>1.2m衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算---天線增益及方向圖交流內(nèi)容衛(wèi)星組成及參數(shù)解析天線增益及方向圖包絡(luò)通信鏈路計(jì)算C/N值估算典型鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----介紹內(nèi)容通信距離方程地面接收點(diǎn)的功率通量密度：接收天線口面面積：As，效率：其中：衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----通信鏈路計(jì)算空間損耗？傳輸損耗？2個(gè)公式?jīng)]有全向輻射就是一個(gè)點(diǎn)源，向空間各方向均勻輻射功率“空間損耗”不同與“空間大氣損耗”真空中，信號損失！所謂“空間損耗”就是信號從“點(diǎn)”到“球面”的“擴(kuò)散”關(guān)系“通量密度”是球面上單位面積“瓜分”的信號能量線接收功率，相當(dāng)于天線口面能“裝住”的衛(wèi)星發(fā)射的能量注：d:衛(wèi)星到地面天線的距離，3600km與頻率無關(guān)？公式一：公式二：與頻率有關(guān)？結(jié)論：其實(shí)空間損耗和頻率真無關(guān)！公式二也沒錯(cuò)（鏈路計(jì)算時(shí)！）衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----通信鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----通信鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信鏈路總C/T值計(jì)算：其中，衛(wèi)星互調(diào)噪聲的影響較小，計(jì)算中基本可忽略上行鏈路C/T值：下行鏈路C/T值：上下行鏈路C/T中都應(yīng)各自減去“大氣損耗”、“輸入輸出回退”、“指向誤差”、“雨衰損耗”等。其中：衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----通信鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信鏈路總C/T值與上、下行C/T值的關(guān)系：類似電阻“并聯(lián)”關(guān)系：上下行C/T相同，減少3dB上行C/T比下行C/T“小”很多，總C/T略等于上行C/T----------“上行受限”下行C/T比上行C/T“小”很多，總C/T略等于下行C/T----------“下行受限”下行受限時(shí)，增加接收天線的G/T值（比如增加口徑），可“線性”提高接收信號的C/N值上行受限時(shí)，增加發(fā)射天線的EIRP值（比如增加口徑、功放），可“線性”提高接收信號的C/N值木桶原理？電阻并聯(lián)原理！下行C/T比上行C/T值“接近”時(shí)，最經(jīng)濟(jì)、適用！如“網(wǎng)狀網(wǎng)”VSAT！為了減少終端的投入，“星狀網(wǎng)”常常是終端上行受限！衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----通信鏈路計(jì)算交流內(nèi)容衛(wèi)星組成及參數(shù)解析天線增益及方向圖包絡(luò)通信鏈路計(jì)算C/N值估算典型鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----介紹內(nèi)容噪聲功率：載波與噪聲功率：C/N與C/T關(guān)系：其中：k=1.3805E-23,[k]=-228.6dBW/Hz[B]載波占有帶寬，單位為Hz從上式可以看出：“系統(tǒng)”的C/T值決定接收載波的C/N值同樣的C/T值，對于不同“帶寬”的載波C/N值“大不同”C/T值已確定，如若要通信有2條路：

減小載波帶寬（當(dāng)然不能采用高階調(diào)制），只有降低速率啦！降低解調(diào)門限，擴(kuò)頻！可以降到-20或更多擴(kuò)頻后，同樣帶寬內(nèi)的速率更低啦

提示：這可以解釋為什么同樣的衛(wèi)星，有的通信需要大型拋物面天線+高功放，有的內(nèi)置線天線+小電池也可以正常通信，“傳輸速率”是關(guān)鍵！衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----C/N值算C/N值和E/N0關(guān)系：其中n為調(diào)制系數(shù)，BPSK=1，QPSK=2，8PSK=3，16Q=4，32Q=5：其中BN為測試濾波器等效噪聲帶寬，QP時(shí)為0.6R其中R為傳輸碼率（調(diào)制速率）有點(diǎn)亂哦。。。衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----C/N值算速率、系數(shù)、碼率關(guān)系及定義：信息速率：傳輸中有效信息的速率，即數(shù)據(jù)速率（E1、E1包括同步幀）！編碼速率：糾誤編碼后的速率（含IDR\IBS\EDMAC等勤務(wù)、幀頭在內(nèi)的所有信息÷編碼率）調(diào)制速率：編碼速率/調(diào)制系數(shù)；=載波3dB帶寬！調(diào)制率：每“時(shí)鐘”包含的信息比特位，相當(dāng)于n相調(diào)制（星座點(diǎn)=2n）編碼率：有效數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)（有效數(shù)據(jù)+冗余數(shù)據(jù)【用于糾誤】）的比例，如1/23/47/85/6載波保護(hù)帶寬：一般來說，=（1.2～1.4）×載波3dB帶寬衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----C/N值算交流內(nèi)容衛(wèi)星組成及參數(shù)解析天線增益及方向圖包絡(luò)通信鏈路計(jì)算C/N值估算典型鏈路計(jì)算衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----介紹內(nèi)容衛(wèi)星通信系統(tǒng)鏈路計(jì)算-----典型鏈路真數(shù)和對數(shù)10lg（n）還是20l