4. Расчёт ослабления радиосигнала на участках линии спутниковой связи

Полное ослабление радиосигналов в линиях спутниковой связи определяется потерями в свободном пространстве и дополнительными потерями , обусловленными особенностями функционирова­ния систем спутниковой связи:

, [дБ]. (4.1)

Потери энергии радиоволн при распространении в свободном пространстве определяются в соответствии с выражением

, [дБ], (4.2)

где — наклонная дальность на участках радиолинии КС.

При расчете энергетических параметров сети спутниковой связи следует выбрать максимальным для заданной зоны обслуживания. Для выполнения этого условия из исходных данных выберем географические координаты ЗС и РС таким образом, чтобы ЗС находилась на максимальном расстоянии от подспутниковой "точки" для заданной зоны обслуживания. Имеем Ст (г.Орёл) ; ,.

, [дБ],

, [дБ].

Дополнительное затухание радиосигнала на участках радиолинии КС зависит от многих факторов, проявляющихся независимо друг от друга и может быть представлено в виде суммы:

, (4.3)

где — затухание в атмосфере без осадков;

— затухание в осадках;

— затухание, учитывающее неточность наведения антенн;

— затухание за счет деполяризации сигнала в среде распростране­ния.

Потери энергии радиосигнала в атмосфере без осадков не зави­сят от времени (имеют место в течение 100% времени работы радиолинии) и определяются по графикам в зависимости от ча­стоты радиосигнала и угла места антенны ЗС при .

Для заданных исходных данных .

Найдём на линии вверх () и вниз ().

Рис. 2 Графики для определения затухания радиосигнала в атмосфере без осадков

Таким образом примем и .

Затухание сигнала в осадках зависит от вида гидрометеоров (дождь, снег, туман), размеров зоны их выпадения, интенсивности осадков в зоне и т.д. Расчёты показывают, что величина затухания радиосигнала в осадках составляет ,

Дополнительное ослабление сигнала за счет неточного наведения антенн ЗС и РС друг от друга обусловлено рефракцией радио­волн, что приводит к образованию угла между истинным и кажущимся направлениями ИСЗ. Угловое отклонение, вызванное рефракцией, сос­тавляет несколько десятых долей градуса и может быть скомпенсиро­вано при автоматическом наведении антенн по максимуму сигнала. При других методах наведения с учётом погрешностей конструкции устройства наведения можно принять .

Поляризационные потери на участках линии КС складываются из потерь, вызванных несогласованностью поляризации, потерь, связанных с эффектом Фарадея, и потерь из-за деполяризации радиоволн в осадках.

Потери, вызванные несогласованностью поляризации имеют существенное значение при использовании на ЗС и РС узконаправленных антенн и применении линейной поляризации. Использование круговой поляризации позволяет эти потери сделать пренебрежимо малыми. Потери, обусловленные эффектом Фарадея, проявляются при использовании сигналов с линейной поляризацией, зависят от частоты и пренебрежимо малы. Потери из-за деполяризации радиоволн при осадках больше характерны для сигна­лов с круговой поляризацией, носят статистический характер, свя­занный со статистикой выпадения дождей, и могут оказывать замет­ное влияние на энергетику систем спутниковой связи на частотах выше 12 ГГц .При использовании на линиях КС круговой поляризации сигналов результирующие поляризационные потери принимают .

Получаем ;

Таким образом, получаем ослабление радиосигнала на участке вниз и на участке вверх. Очевидно, что ослабление на участке вниз меньше, чем на участке вверх на 5,01 дБ. Такое отличие связано с тем, что радиосигнал на более высоких частотах претерпевает большее затухание, чем на частотах ниже. Именно этим обусловлен тот факт, что для значения частоты радиосигнала на участке РС-ЗС всегда выбирается меньшее значение, чем на участке ЗС-РС. Ведь на борту ИСЗ энергетика жёстко ограничена, что сильно оказывает влияние на максимальную выходную мощность передатчика ретранслятора связи.