Антени систем супутникового радіозв'язку

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Антени систем супутникового радіозв'язку

1.  Вимоги до антен системи супутникового радіозв'язку

1.1 Організація космічних ліній зв'язку

Космічна лінія зв'язку представляє сукупність земних станцій (ЗС), зв'язок між якими здійснюється через проміжний ретранслятор, розташований на штучному супутнику Землі (ШСЗ).

Антена ЗС повинна бути увесь час спрямована на ШСЗ, що викликано необхідністю забезпечити безперервну в часі зв'язок.

Тому переміщення супутника по орбіті вимагає синхронного спостереження за ним антеною ЗС.

Антенні системи ЗС мають пристрої наведення й супроводу, які забезпечують поворот антени одночасно з переміщенням супутника. Супутники зв'язку здійснюють рух навколо Землі по замкнутих орбітах, площини яких проходять через центр земної кулі.

Орбіти супутників залежно від

а) нахилення та

б) кута між площинами орбіти й земного екватора розрізняють:

1. Полярні (i = 90°),

2. Екваторіальні (i = 0°),

3. Похилі (0° < i < 90)°.

На рис. 1--це орбіти 1, 2 і 3 відповідно.

Геостаціонарна орбіта -- це

а) кругова орбіта,

б) що перебуває в площині екватора,

в) з радіусом 42164 км (35786 +Rз).

Антени земних станцій, що працюють з геостаціонарним супутником, практично не вимагають складних систем наведення й супроводу.

Високоеліптична орбіта -- це а) еліптична орбіта. б) з періодом обертання навколо Землі, рівним 12 ч. Тому вона, як і геостаціонарна орбіта, синхронна із земними цілодобово.

в) Висота апогею На 40 тис. км, перигею -- Нп 550 км над північною й південною півкулями відповідно.

г) Площина такої орбіти нахилена до площини екватора під кутом близько 63°.

д) Траєкторія польоту ШСЗ повторюється зі збереженням апогею над певним меридіаном. Антени ЗС, що працюють з ШСЗ на ВЕО, дають можливість організувати сеанси зв'язку в один саме час доби, що полегшує супровід супутника.

Антена ЗС може бути й нерухомою, але в цьому випадку її ДС повинна бути досить широкою

Фіксована супутникова служба -- служба радіозв'язку між земними станціями, розташованими в певних фіксованих пунктах, при використанні одного або декількох супутників.

Рухома супутникова служба -- служба радіозв'язку:

а) між рухомими земними станціями й однієї або декількома космічними станціями, або між космічними станціями, використовуваними цією службою; або

б) між рухомими земними станціями за допомогою однієї або декількох космічних станцій.

Радіомовна супутникова служба -- служба радіозв'язку, у якій сигнали, передані або ретрансляційними космічними станціями, призначені для безпосереднього прийому населенням.

Служба космічних досліджень -- служба радіозв'язку, у якій космічні кораблі або інші космічні об'єкти використовуються для наукових цілей або технічних досліджень.

Аматорська супутникова служба -- служба радіозв'язку, що використовує космічні станції, установлені на супутниках Землі для тих же цілей, що й аматорська служба.

Діапазони частот ліній космічного зв'язку. Вибір діапазону частот для космічних ліній зв'язку визначається в першу чергу умовами поширення електромагнітних хвиль на цих трасах.

Іоносфера:

а) діелектрична проникність

б) провідність

Рівність нулеві діелектричної проникності середовища означає неможливість поширення електромагнітних хвиль.

Таким чином, на космічних лініях зв'язку можуть використовуватися радіохвилі (30 МГц...300 ГГц.)

метрового,

дециметрового,

сантиметрового і

міліметрового діапазонів.

Особливості поширення радіохвиль на КРЛ.

Поширення радіохвиль в атмосфері Землі супроводжується

а) послабленням в атмосферних газах і в опадах,

б) змінюється поляризація хвилі за рахунок ефекту Фарадея,

в) виникають дисперсійні спотворення.

Рекомендації регламенту радіозв'язку на вибір діапазонів частот у залежності від призначення КРЛ.

Члени Міжнародного союзу електрозв'язку (МСЕ) представляють результати досліджень

а) Міжнародному консультативному комітетові з радіо (МККР)

б) Всесвітня адміністративна конференція по радіо (ВАКР) виробляє визначені регламентуючі правила і процедури.

Регламент радіозв'язку містить:

а) таблицю розподілу смуг частот різними службами,

б) порядок координації систем,

в) рекомендації зі зниження взаємних перешкод,

г) правила реєстрації частотних присвоєнь у Міжнародному комітеті реєстрації частот (МКРЧ) і

д) ряд інших матеріалів.

Супутникові служби

Усі супутникові служби поділяються на

«первинні»,

«дозволені» і

«вторинні».

Первинними і дозволені користуються рівними правами за винятком того, що при складанні частотних планів первинній службі в порівнянні з дозволеної надається пріоритетне право вибору частот.

Станції вторинної служби не повинні створювати перешкоди станціям первинної або дозволеної служби, а також не можуть вимагати захисту від шкідливих перешкод з боку станцій первинної або дозволеної служби. У той же час вони можуть вимагати захисту від шкідливих перешкод з боку станцій тієї ж самої або іншої вторинної служби.

Регламентом радіозв'язку визначені наступні служби на первинній основі:

фіксована супутникова,

радіомовна супутникова,

служба космічних досліджень,

супутникова служба дослідження Землі,

рухома супутникова,

служба космічної експлуатації,

метеорологічна супутникова,

радіонавігаційна супутникова,

морська рухома супутникова,

повітряна рухома супутникова,

аматорська супутникова й ін.

З метою підвищення ефективності використання всього частотного діапазону земна куля розділена на три РАЙОНИ:

РАЙОН 1 включає Європу, частина території СРСР, що лежить в Азії, територію Монгольської Народної Республіки й Африку.

РАЙОН 2 включає Північну й Південну Америку,

РАЙОН 3 - іншу територію земної кулі

Фіксована супутникова служба найбільш інтенсивно використовує діапазони 4/6 та 11/14 ГГц.

Згідно із прогнозом відбувається поступове насичення зазначених діапазонів.

У цей час почато освоєння діапазонів 20/30 ГГц, які мають ряд переваг:

широка смуга частот (не менш 2500 Мгц на прийом і передачу),

менша схильність перешкодам з боку існуючих систем.

супутник радіозв'язок космічний

2. Особливості конструкції та характеристики антен СРЗ

Коефіцієнт підсилення антени (КПА),

Коефіцієнт спрямованої дії антени (КСДА).

Коефіцієнт корисної дії антени (ККДА).

Головним фактором, що визначає вимоги до зазначених параметрів антен земних станцій (ЗС), є значна, у кілька десятків тисяч кілометрів, довжина лінії космічного зв'язку.

Додатковим фактором є обмеження припустимого рівня радіовипромінювання бортовою антеною в напрямку Землі.

Забезпечити необхідне відношення сигнал-шум на вході приймача в цих умовах можливо лише, застосовуючи антени

з високим коефіцієнтом підсилення й використовуючи приймачі з мало шумовими вхідними пристроями.

Типи антен земних станцій

2.1 Однодзеркальні антени

2.2 Двохдзеркальні антени

схема Кассегрена

схема Грегорі

з променевідом

Антена Кассегрена з опромінювачем у вигляді рупорно-параболічної антени

Література

Ш Л.1. Чернышов В.П. Антенно-фидерные устройства радиосвязи и радиовещения. - М.: Связь, 1987. - с. 185…187;

Ш Л.2 Кочержевский Г.Н. и др. Антенно-фидерные устройства. - М.: Радио и связь, 1989. - с. 261…266.

Ш Л.3 Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. Ч.П. Антенны. - М.: Радио и связь, 1983.

Ш Л.4 Ю.А. Соловьев. Системы спутниковой навигации. Москва, ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000 (621.396.98:629.783 с. 60 ч/з).

Ш Л.5 М.В. Гаранин и др. Системы и сети передачи информации. - М.: Радио и связь, 2001.

Размещено на Allbest.ru