|
ÎÑÍÎÂÍÛÅ ÏÎÊÀÇÀÒÅËÈ ÊÎÑÌÈ×ÅÑÊÎÉ ÑÒÀÍÖÈÈ
 îñíîâíîì êîñìè÷åñêàÿ ñòàíöèÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ òåìè æå ïîêàçàòåëÿìè, ÷òî è ÇÑ ðàáî÷èì äèàïàçîíîì ÷àñòîò, äîáðîòíîñòüþ ïðèåìíîãî òðàêòà, ÝÈÈÌ êàæäîãî ïåðåäàò÷èêà, ïîëÿðèçàöèåé èçëó÷àåìûõ è ïðèíèìàåìûõ ñèãíàëîâ. Îäíàêî çíà÷åíèÿ ðÿäà ïàðàìåòðîâ ñóùåñòâåííî îòëè÷íû îò óêàçàííûõ âûøå äëÿ ÇÑ. Òàê äîáðîòíîñòü ïðèåìíîãî òðàêòà ÊÑ îáû÷íî ñîñòàâëÿåò – 20äÁ … +3 äÁ, ÷òî âûçâàíî íå òîëüêî ìåíüøèìè ðàçìåðàìè àíòåííû, íî è ïðèìåíåíèåì áîëåå ïðîñòîãî (è îáëàäàþùåãî áîëüøåé øóìîâîé òåìïåðàòóðîé) âõîäíîãî ìàëîøóìÿùåãî óñèëèòåëÿ. Êàê ïðàâèëî, ÝÈÈÌ êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè íå ïðåâûøàåò 23 … 45 äÁ.
Âàæíîé õàðàêòåðèñòèêîé áîðòîâîãî ðåòðàíñëÿòîðà êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè ÿâëÿåòñÿ ÷èñëî ñòâîëîâ.
Ñòâîëîì ðåòðàíñëÿòîðà, èëè ÇÑ, èëè ñòâîëîì ñèñòåìû ñïóòíèêîâîé ñâÿçè áóäåì íàçûâàòü ïðèåìîïåðåäàþùèé òðàêò, â êîòîðîì ðàäèîñèãíàë (ðàäèîñèãíàëû) ïðîõîäÿò ÷åðåç îáùèå óñèëèòåëüíûå ýëåìåíòû (îáùèé âûõîäíîé êàñêàä ïåðåäàò÷èêà) â íåêîòîðîé âûäåëåííîé ñòâîëó îáùåé ïîëîñå ÷àñòîò. Äàëåå ñòàíåò î÷åâèäíîé íåêîòîðàÿ óñëîâíîñòü òàêîâîãî îïðåäåëåíèÿ, âî âñÿêîì ñëó÷àå, äëÿ ÇÑ. Òàê, íåñêîëüêî ìîæåò èìåòü îáùèå ýëåìåíòû – àíòåííó, âîëíîâîäíûé òðàêò, ìàëîøóìÿùèé âõîäíîé óñèëèòåëü, è, ñ äðóãîé ñòîðîíû, íà ÇÑ ïîëîñà îäíîãî ñòâîëà ìîæåò ðàçäåëÿòüñÿ ôèëüòðàìè íà ÷àñòè ñ öåëüþ ðàçäåëåíèÿ è ïîñëåäóþùåãî äåòåêòèðîâàíèÿ ñèãíàëîâ îò ðàçëè÷íûõ çåìíûõ ñòàíöèé, ïðîõîäÿùèõ ÷åðåç îáùèé ñòâîë ÈÑÇ (ïðè ÷àñòîòíîì ìíîãî ñòàíöèîííîì äîñòóïå).
Áîëåå ÷åòêîå çíà÷åíèå ïîíÿòèå «ñòâîë» ñîõðàíÿåò äëÿ áîðòîâîãî ðåòðàíñëÿòîðà. Âåñü äèàïàçîí ÷àñòîò, â êîòîðîì ðàáîòàåò ñèñòåìà ñâÿçè, ïðèíÿòî äåëèòü íà íåêîòîðûå ó÷àñòêè ïîëîñû (øèðèíîé 35 … 40, 80 … 82, 120 ÌÃö), óñèëåíèå ñèãíàëîâ â êîòîðûõ îñóùåñòâëÿåòñÿ îòäåëüíûì òðàêòîì – ñòâîëîì.
×èñëî ñòâîëîâ, îäíîâðåìåííî äåéñòâóþùèõ íà ÈÑÇ, ñîñòàâëÿåò îáû÷íî 6-12, äîñòèãàÿ íà íàèáîëåå ìîùíûõ ÈÑÇ (Èíòåëñàò- V ) 27. Ñèãíàëû ýòèõ ñòâîëîâ ðàçäåëÿþòñÿ ïî ÷àñòîòå, ïðîñòðàíñòâó, ïî ïîëÿðèçàöèè. ×èñëîì ñòâîëîâ, èõ ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ è ÝÈÈÌ îïðåäåëÿåòñÿ (â îñíîâíîì!) âàæíåéøèé ñóììàðíûé ïîêàçàòåëü ÈÑÇ – åãî ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü, ò.å. ÷èñëî îðãàíèçóåìûõ ÷åðåç ÈÑÇ êàíàëîâ – òåëåôîííûõ è òåëåâèçèîííûõ, ëèáî â áîëåå îáùåì âèäå ÷èñëî äâîè÷íûõ åäèíèö â ñåêóíäó, êîòîðîå ìîæíî ïåðåäàòü ÷åðåç äàííûé ÈÑÇ. Ðàçóìååòñÿ, î ïðîïóñêíîé ÈÑÇ ìîæíî ãîâîðèòü ëèøü óñëîâíî, ïîñêîëüêó îíà çàâèñèò îò äîáðîòíîñòè ïðèìåíÿåìûõ â ñèñòåìå çåìíûõ ñòàíöèè, à òàêæå îò âèäà ïðèìåíÿåìûõ ðàäèîñèãíàëîâ; ïðîïóñêàÿ ñïîñîáíîñòü ïî ñóùåñòâó åñòü õàðàêòåðèñòèêà ñèñòåìû, à íå ÈÑÇ. Òåì íå ìåíåå, ÷àñòî â ëèòåðàòóðå ïîíÿòèå ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè (åìêîñòè) ÈÑÇ èñïîëüçóåòñÿ.
Îòìåòèì, ÷òî, ïðîïóñêàÿ ñïîñîáíîñòü ñòâîëà ÈÑÇ, çàâèñèò â íåêîòîðîé ñòåïåíè íå òîëüêî îò îñíîâíûõ ïîêàçàòåëåé – ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ è ÝÈÈÌ, íî è îò – ëèíåéíîñòè àìïëèòóäîé õàðàêòåðèñòèêè, âåëè÷èíû ÀÌ – ÔÌ ïðåîáðàçîâàíèÿ, íåðàâíîìåðíîñòè ÃÂÇ â ïîëîñå Â× ñòâîëà è äð. Ýòè ïàðàìåòðû âëèÿþò íà âçàèìíûå ïîìåõè ìåæäó ñèãíàëàìè ðàçëè÷íûõ ÇÑ, íà äîñòîâåðíîñòü ïðèåìà ñèãíàëîâ è òåì ñàìûì íà ýíåðãåòè÷åñêèå ïîòåðå, îáóñëîâëåííûå ïðîõîæäåíèåì ñèãíàëîâ ÷åðåç íåèäåàëüíûé òðàêò áîðòîâîãî ðåòðàíñëÿòîðà ÈÑÇ.
 çàâèñèìîñòè îò øèðèíû äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè áîðòîâûõ àíòåíí ÈÑÇ (èëè åãî îòäåëüíûå ñòâîëû, åñëè àíòåíí íà áîðòó íåñêîëüêî è îíè ðàçëè÷íû) õàðàêòåðèçóåòñÿ çîíîé ïîêðûòèÿ – ÷àñòüþ ïîâåðõíîñòè çåìíîãî øàðà, â ïðåäåëàõ êîòîðîé îáåñïå÷èâàåòñÿ óðîâåíü ñèãíàëîâ îò ÈÑÇ, íåîáõîäèìûé äëÿ èõ ïðèåìà ñ çàäàííûì êà÷åñòâîì íà ÇÑ îïðåäåëåííîé äîáðîòíîñòè, à òàêæå ãàðàíòèðóåòñÿ ñïîñîáíîñòü ïðèíÿòü íà âõîäå ÈÑÇ ñèãíàëû îò ÇÑ, îáëàäàþùèõ îïðåäåëåííîé ÝÈÈÌ. Î÷åâèäíî, ÷òî çîíà ïîêðûòèÿ ÈÑÇ õàðàêòåðèçóåò ñèñòåìó ñïóòíèêîâîé, à íå òîëüêî ñîáñòâåííî ÈÑÇ
Çîíà ïîêðûòèÿ îïðåäåëÿåòñÿ íå òîëüêî øèðèíîé äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè àíòåííû ÈÑÇ, íî è îñîáåííîñòÿìè ãåîìåòðè÷åñêèõ ïîñòðîåíèé, âîçíèêàþùèõ ïðè ñå÷åíèè ïîâåðõíîñòè Çåìëè êîíóñîì ëó÷à àíòåííû [3.5]. Ôîðìà ýòîãî ñå÷åíèÿ çàâèñèò îò òî÷êè ðàçìåùåíèÿ ÈÑÇ, «òî÷êè ïðèöåëèâàíèÿ» - òî÷êè ïåðåñå÷åíèÿ îñè ãëàâíîãî ëåïåñòêà àíòåííû ÈÑÇ ñ çåìíîé ïîâåðõíîñòüþ, à òàêæå îò íåñòàáèëüíîñòè ïîëîæåíèÿ ÈÑÇ è îðèåíòàöèè åãî àíòåíí.  ñâÿçè ñ ïîñëåäíèì îáñòîÿòåëüñòâîì – íåñòàáèëüíîñòüþ – ââîäèòñÿ [1.2] ïîíÿòèå ãàðàíòèðîâàííîé çîíû îáñëóæèâàíèÿ, â êîòîðîé îáåñïå÷èâàåòñÿ ñîõðàíåíèÿ óêàçàííûõ âûøå óñëîâèé ïðèåìà è ïåðåäà÷è ïðè ëþáûõ ñî÷åòàíèÿõ îòêëîíåíèé ÈÑÇ è àíòåííû ÈÑÇ îò ñðåäíåãî ïîëîæåíèÿ.
Òî÷êà ðàçìåùåíèÿ ÈÑÇ íà îðáèòå, òî÷êà ïðèöåëèâàíèÿ åãî àíòåííû íà Çåìëå, íåñòàáèëüíîñòè ýòèõ ïàðàìåòðîâ ñóùåñòâåííû íå òîëüêî äëÿ ðàñ÷åòà çîí îáñëóæèâàíèÿ, íî è äëÿ ðàñ÷åòà âçàèìíûõ ïîìåõ ìåæäó ÑÑÑ. Äëÿ óïðîùåííîãî ðàñ÷åòà âçàèìíûõ ïîìåõ ÷àñòî òàêæå óêàçûâàåòñÿ ìàêñèìàëüíàÿ ñïåêòðàëüíàÿ ïëîòíîñòü èçëó÷àåìîãî ÈÑÇ ïîòîêà ìîùíîñòè (Âò/ì? · Ãö).
Íàêîíåö, âàæíåéøèì ïîêàçàòåëåì ÈÑÇ, îïðåäåëÿþùèì íå òîëüêî íàäåæíîñòü è áåñïåðåáîéíîñòü ñâÿçè, íî, ïðåæäå âñåãî ýêîíîìè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè âñåé ñèñòåìû ñâÿçè, ÿâëÿåòñÿ ñðîê ñëóæáû ÈÑÇ – âðåìÿ íàðàáîòêè äî ïîëíîãî îòêàçà õîòÿ áû îäíîãî (èëè íåñêîëüêèõ â çàâèñèìîñòè îò òåõíè÷åñêèõ òðåáîâàíèé) èç ñòâîëîâ êîñìè÷åñêîé ñòàíöèè, îïðåäåëÿåìîå ñ âûñîêîé âåðîÿòíîñòüþ – 0.9 è áîëåå.  ñîâðåìåííûõ ÈÑÇ äîñòèãíóò ñðîê ñëóæáû 3 … 7 ëåò è áîëåå áëàãîäàðÿ âûñîêîé íàäåæíîñòè ýëåìåíòîâ, ãèáêîé è ðàçâåòâëåííîé ñõåìå ðåçåðâèðîâàíèÿ
ìàõ èñêëþ÷èòåëüíî êðóãîâàÿ ïîëÿðèçàöèÿ; â áîëåå âûñîêèõ äèàïàçîíàõ ôàçîâûå ýôôåêòû íå ïðåïÿòñòâóþò ïðèìåíåíèþ ëèíåéíîé ïîëÿðèçàöèè. Ôàçîâûå ýôôåêòû â àòìîñôåðå, òî÷íåå èõ ÷àñòîòíîå-çàâèñèìûé õàðàêòåð, ïðèâîäÿò ê ïîÿâëåíèþ ôàçîâîé äèñïåðñèè êîìïîíåíò ïåðåäàâàåìûõ ñèãíàëîâ è, ñëåäîâàòåëüíî, ê èõ èñêàæåíèþ ïðè ïðèåìå. Ïîäîáíî ôàðàäååâñêîìó âðàùåíèþ ýòè ýôôåêòû îáðàòíî ïðîïîðöèîíàëüíû êâàäðàòó ÷àñòîòû. Ïîëíûé ñäâèã ôàçû ñèãíàëà
? 0 = 2?? : ñ •? ndl
Ãäå n – ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ àòìîñôåðû; ñ – ñêîðîñòü ñâåòà; ãðóïïîâîåâðåìÿ çàïàçäûâàíèÿ ñèãíàëà
? = d ? 0 /dt
Ïðèáëèæåííîå çíà÷åíèå ðàçíîñòè ãðóïïîâîãî âðåìåíè çàïàçäûâàíèÿ ?? äëÿ êðàéíèõ ñîñòàâëÿþùèõ øèðîêîïîëîñíîãî ñèãíàëà ñ ïîëîñîé ?? äîëæíî áûòü òàêèì, ÷òîáû íå áûëî èñêàæåíèÿ ñèãíàëà.
?, ÃÃö |
0,5 |
1 |
5 |
10 |
??, ÌÃö |
10 |
25 |
270 |
750 |
|
|