.

Основные параметры спутнико-космических систем радиосвязи.

Спутнико-космические системы радиосвязи состоят из двух основных частей или сегментов:

  • космического 
  • наземного.

Космический сегмент содержит определенное число спутников с установленными на них ретрансляторами радиосигнала.

Наземный сегмент содержит центральную станцию - центр управления системой, узловые станции, осуществляющие связь со спутниками и слежение за их орбитами, и абонентские терминалы по обслуживанию пользователей системы.

К числу основных параметров такой системы радиосвязи относятся.

В части космического сегмента системы:

  • тип орбиты (геостационарная, средневысотная или низковысотная  круговая), ее высота, наклонение и число орбитальных плоскостей;
  • количество спутников, их число в одной орбитальной группировке и период обращения вокруг Земли;
  • зоны обслуживания на Земле - системы в целом и каждым из спутников;
  • параметры спутника - его масса, мощность источника электропитания, срок активного существования, точность удержания на орбите и т. д.;
  • параметры ретранслятора спутника - диапазон частот, ширина полосы частот, мощность радиопередатчика, чувствительность радиоприемника, пропускная способность, коэффициенты усиления и ширина диаграммы направленности антенн и т. д.

В части наземного сегмента системы:

  • количество наземных станций - центральной по управлению всей системой и узловых или сопряжения для слежения и связи со спутниками, и их радиотехнические параметры;
  • максимальное количество абонентских терминалов и их массогабаритные и радиотехнические параметры;
  • способ связи одного абонентского терминала с другим - непосредственно через спутник или с использованием одной из узловых станций .

С помощью центральной станции осуществляется управление всей системой: удержание с необходимой точностью спутников на их орбитах, передача команд во все звенья и прием с них необходимых телеметрических данных, позволяющих контролировать нормальное функционирование как отдельных частей, так и системы в целом, распределение потоков передаваемой системой информации, контроль за ее доставкой пользователям и т. д. Это управление и контроль осуществляются с помощью центрального компьютера системы по специальной программе. С использованием узловых станций осуществляется контроль за спутниками и связь с ними абонентских терминалов, находящихся в зоне их действия Абонентские терминалы осуществляют связь друг с другом или непосредственно через спутник, или используя в качестве промежуточного ретранслятора одну из узловых станций.

Остановимся более подробно на радиотехнических параметрах спутнико-космических систем радиосвязи.

Диапазон частот. Для спутниковых систем радиосвязи Международным комитетом по регистрации частот (МКРЧ) выделены следующие полосы частот

Наименование диапазона

Полоса частот, ГГц

1-й поддиапазон

2-й поддиапазон

L

1,452...1,500

1,610...1,710

S

1,930...2,700

-

С

3,400...5,250

5,725...7,075

X

7,250...7,750

7,900...8,400

Ки

10,700... 12,750

12,750...14,800

Ка

14,400...26,500

27,000...50,200

К

84,000...86,000

-

Для радиосвязи центральной и узловой станций и абонентского терминала с высокоорбитальным геостационарным спутником используются обычно диапазоны частот С, Ки, Ка.

Для радиосвязи абонентского терминала с низкоорбитальным спутником используются более низкие диапазоны частот L, S , а также диапазон УКВ до 1 ГГц (137...138 МГц, 148...150,05 МГц, 400,1 МГц, 406...406,1 МГц).

Пропускная способность системы, определяемая максимально возможным числом ее пользователей и объемом передаваемой информации.

Параметры антенны.  Антенна характеризуется:

  • эффективной площадью SA,
  • углом диафаммы направленности 0 и
  • коэффициентом усиления /СА.

Реальная чувствительность радиоприемника, определяемая мощностью радиосигнала на его входе для получения требуемого соотношения сигнал/шум Ссш на выходе линейной части приемника или входе демодулятора с учетом шумов канала радиосвязи и собственных шумов устройства.

Мощность радиопередатчика определяемая как мощность высокочастотного сигнала, поступающая в передающую антенну. Значение этого параметра ограничено плотностью потока мощности, создаваемого излучениями спутника у поверхности Земли, которая не должна превышать -152 дБВт/м2 в полосе 4 кГц.

Эффективная изотропная излучаемая мощность (ЭИИМ), определяемая как произведение мощности радиопередатчика на коэффициент усиления антенны, т. е. мощность в луче антенны:

Энергетическая добротность, определяемая с помощью двух параметров ретранслятора: температуры шумов радиоприемника и коэффициента усиления антенны:

Скорость передачи цифровой информации по каналу радиосвязи, определяемая как число бит или кбит в секунду. В зависимости от значения этой величины системы связи разделяются на четыре класса:

  • со сверхнизкими скоростями - менее 1,2 кбит/с;
  • с низкими скоростями - от 1,2 кбит/с до 9,6 кбит/с;
  • со средними скоростями - от 9,6 кбит/с до 64 кбит/с;
  • с высокими скоростями - более 64 кбит/с.

Объем передаваемой служебной информации за сеанс связи с одним объектом. Этот объем определяется количеством и содержанием команд управления и телеметрического контроля, а также объемом служебных команд.

Метод модуляции и способ кодирования сигнала. Обычно используются наиболее помехозащищенные методы модуляции сигнала -

  • фазовый 
  • частотный.

Количество частотных стволов в ретрансляторе. Каждый ствол характеризуется шириной полосы пропускания и количеством объединенных в одном стволе корреспондентов.