ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

В основном космическая станция характеризуется теми же показателями, что и ЗС рабочим диапазоном частот, добротностью приемного тракта, ЭИИМ каждого передатчика, поляризацией излучаемых и принимаемых сигналов. Однако значения ряда параметров существенно отличны от указанных выше для ЗС. Так добротность приемного тракта КС обычно составляет – 20дБ … +3 дБ, что вызвано не только меньшими размерами антенны, но и применением более простого (и обладающего большей шумовой температурой) входного малошумящего усилителя. Как правило, ЭИИМ космической станции не превышает 23 … 45 дБ.

Важной характеристикой бортового ретранслятора космической станции является число стволов.

Стволом ретранслятора, или ЗС, или стволом системы спутниковой связи будем называть приемопередающий тракт, в котором радиосигнал (радиосигналы) проходят через общие усилительные элементы (общий выходной каскад передатчика) в некоторой выделенной стволу общей полосе частот. Далее станет очевидной некоторая условность такового определения, во всяком случае, для ЗС. Так, несколько может иметь общие элементы – антенну, волноводный тракт, малошумящий входной усилитель, и, с другой стороны, на ЗС полоса одного ствола может разделяться фильтрами на части с целью разделения и последующего детектирования сигналов от различных земных станций, проходящих через общий ствол ИСЗ (при частотном много станционном доступе).

Более четкое значение понятие «ствол» сохраняет для бортового ретранслятора. Весь диапазон частот, в котором работает система связи, принято делить на некоторые участки полосы (шириной 35 … 40, 80 … 82, 120 МГц), усиление сигналов в которых осуществляется отдельным трактом – стволом.

Число стволов, одновременно действующих на ИСЗ, составляет обычно 6-12, достигая на наиболее мощных ИСЗ (Интелсат- V ) 27. Сигналы этих стволов разделяются по частоте, пространству, по поляризации. Числом стволов, их полосой пропускания и ЭИИМ определяется (в основном!) важнейший суммарный показатель ИСЗ – его пропускная способность, т.е. число организуемых через ИСЗ каналов – телефонных и телевизионных, либо в более общем виде число двоичных единиц в секунду, которое можно передать через данный ИСЗ. Разумеется, о пропускной ИСЗ можно говорить лишь условно, поскольку она зависит от добротности применяемых в системе земных станции, а также от вида применяемых радиосигналов; пропуская способность по существу есть характеристика системы, а не ИСЗ. Тем не менее, часто в литературе понятие пропускной способности (емкости) ИСЗ используется.

Отметим, что, пропуская способность ствола ИСЗ, зависит в некоторой степени не только от основных показателей – полосы пропускания и ЭИИМ, но и от – линейности амплитудой характеристики, величины АМ – ФМ преобразования, неравномерности ГВЗ в полосе ВЧ ствола и др. Эти параметры влияют на взаимные помехи между сигналами различных ЗС, на достоверность приема сигналов и тем самым на энергетические потере, обусловленные прохождением сигналов через неидеальный тракт бортового ретранслятора ИСЗ.

В зависимости от ширины диаграммы направленности бортовых антенн ИСЗ (или его отдельные стволы, если антенн на борту несколько и они различны) характеризуется зоной покрытия – частью поверхности земного шара, в пределах которой обеспечивается уровень сигналов от ИСЗ, необходимый для их приема с заданным качеством на ЗС определенной добротности, а также гарантируется способность принять на входе ИСЗ сигналы от ЗС, обладающих определенной ЭИИМ. Очевидно, что зона покрытия ИСЗ характеризует систему спутниковой, а не только собственно ИСЗ

Зона покрытия определяется не только шириной диаграммы направленности антенны ИСЗ, но и особенностями геометрических построений, возникающих при сечении поверхности Земли конусом луча антенны [3.5]. Форма этого сечения зависит от точки размещения ИСЗ, «точки прицеливания» - точки пересечения оси главного лепестка антенны ИСЗ с земной поверхностью, а также от нестабильности положения ИСЗ и ориентации его антенн. В связи с последним обстоятельством – нестабильностью – вводится [1.2] понятие гарантированной зоны обслуживания, в которой обеспечивается сохранения указанных выше условий приема и передачи при любых сочетаниях отклонений ИСЗ и антенны ИСЗ от среднего положения.

Точка размещения ИСЗ на орбите, точка прицеливания его антенны на Земле, нестабильности этих параметров существенны не только для расчета зон обслуживания, но и для расчета взаимных помех между ССС. Для упрощенного расчета взаимных помех часто также указывается максимальная спектральная плотность излучаемого ИСЗ потока мощности (Вт/м? · Гц).

Наконец, важнейшим показателем ИСЗ, определяющим не только надежность и бесперебойность связи, но, прежде всего экономические характеристики всей системы связи, является срок службы ИСЗ – время наработки до полного отказа хотя бы одного (или нескольких в зависимости от технических требований) из стволов космической станции, определяемое с высокой вероятностью – 0.9 и более. В современных ИСЗ достигнут срок службы 3 … 7 лет и более благодаря высокой надежности элементов, гибкой и разветвленной схеме резервирования

мах исключительно круговая поляризация; в более высоких диапазонах фазовые эффекты не препятствуют применению линейной поляризации. Фазовые эффекты в атмосфере, точнее их частотное-зависимый характер, приводят к появлению фазовой дисперсии компонент передаваемых сигналов и, следовательно, к их искажению при приеме. Подобно фарадеевскому вращению эти эффекты обратно пропорциональны квадрату частоты. Полный сдвиг фазы сигнала

? 0 = 2?? : с •? ndl

Где n – показатель преломления атмосферы; с – скорость света; групповоевремя запаздывания сигнала

? = d ? 0 /dt

Приближенное значение разности группового времени запаздывания ?? для крайних составляющих широкополосного сигнала с полосой ?? должно быть таким, чтобы не было искажения сигнала.