EIRP指标设计与实现

1、EIRP指标设计与实现1、EIRP定义EIRP是描述系统发射能力的指标，EIRP=G+-L,G是天线增益，P是功放输出功率，L是馈线损耗。2、地面站EIRP指标设计思路在地面站系统存在上行业务时，需对EIRP进行设计。包括如下情况：a. 卫星测控地面站，上行信号为卫星控制信号；b. 数据采集系统地面终端，上行信号为采集数据；c. 卫通地面站，存在端到端的双向数据传输。对于a，b两种情况，卫星上都有解调器，地面站EIRP设计时，只考虑上行链路，保证卫星接收C/No。EIRPC/Noth+Loss-G/T。对于卫通地面站的EIRP设计，由于卫星不设终端，只具备转发功能，终端位于对端地面站，因此须考

2、虑上行链路和下行链路，保证对端地面站的C/No。这里的设计稍微复杂，叙述如下：设计公式如下：C/No=EIRP地-Loss+G/T卫+;AC/Not=EIRPe-Loss+G/T地+;BC/No=1（1/（C/No上）+1/（C/No下）。C上述公式联立，可看出C/No与EIRP地的关系。但值得注意的是，公式中EIRP卫和G/T卫都与卫星参数有关，特别是EIRP卫，无法从卫星参数中一眼看出，须通过计算。下面，对卫星转发器参数和EIRP卫的计算方法进行介绍。与链路计算有关的卫星转发器参数有且只有5个：G/T卫、饱和通量密度、输入回退、输出回退、最大输出EIRP卫max。1）G/T卫：卫星转发器接

3、收系统G/T。与公式A有关。以下2）3）的参数，与公式B中的EIRP卫有关。2）饱和通量密度：通量密度（W）反映卫星天线单位有效面积上的接收功率。不科学的说，该量的目的就在于反映卫星的接收功率，只是考虑到天线的原因，才炮制出通量密度这一物理量。4WEIRF地Loss10lg（p），可见，W决定于EIRP地。饱和通量密度（Ws）是卫星转发器的参数之一，指卫星转发器输入压缩时，卫星天线单位有效面积上的接收功率。这一物理量反映的是卫星的灵敏度，当通量密度达到Ws时，即可判断卫星输入已压缩。显然，这种情况在实际中很少出现，因为输入压缩时，卫星输出已超过输出压缩点，功放深度压缩，比较危险。一般，卫星方允

4、许卫星接收通量密度达到的值是Ws-Bo。关于输入、输出压缩和Bo,，详见第3）点。3）输入回退（Bo）和输出回退（Boo）:先说明输入压缩和输出压缩。输入压缩是指转发器功放输入口前置放大器压缩，输出压缩是指转发器功放压缩。在转发器使用时，为了保证线性，卫星方一般规定转发器前放的额定输出功率比压缩点小310dB,这就是输入回退（Boi）,规定转发器功放的额定输出功率比压缩点也小36dB，这就是输出回退（Boo）。对于链路设计来说，除了Bo比较重要外，Boo与Boi的差值也相当关键。4）最大输出EIRP卫max：工程上，最大输出EIRP卫max指的就是卫星功放输出达到压缩点时，卫星的EIRP值。（

5、对于卫星，一般资料中好像并不区分饱和点和压缩点）。通过上述介绍，需搞清楚如下关系：当地面站EIRP地达到一定水平，使卫星的接收通量密度W达到Ws-Bo,卫星功放输出在输出压缩点的基础上回退Bo。，此时，EIRPs=EIRP&max-Boo。进一步，当地面站EIRP地较小时，卫星的接收通量密度距Ws-Boi差-个量值Bo，贝UEIRP卫=EIRP卫max-Boo-Boo至此，公式A、B、C中的所有参数都已确定，建立Excel表格，可以方便的得C/No与EIRP地的变化关系。一般设计时，在Excel表格中不断调整EIRF地,C/No自动计算得到结果，直到满足门限要求为止。在调整EIRP地的过程中，

6、还要注意时刻注意中间量W。如下：1）W不能超过Ws-Bc10lg（N）,其中，N为单个转发器中的载波数量。若W超过Ws-Bo-10lg（N），则无论C/No计算结果如何，都要降低EIRP地；（对于实际运营的通信卫星，这一条也可以适当放宽：Ws-Bci-10lg（N）WWs-Bo,此时，你在占用其他用户的信道功率，影响转发器线性，很不厚道）2）对于传输速率要求非常高的情况，设计EIRP地，使W=Ws-Bo-10lg（N）o即以卫星下行EIRP卫最大化为原则。这种情况特别适用于星状网的主站以及传输速率要求极高的情况。3）对于传输速率不高的情况（一般，地面EIRP地较小，W也很小），不必考虑W,设计

7、原则就是保证C/No大于C/Noth。这种设计的例子包括：星状网的小站、低速率传输的场合。3、EIRP指标实现思路确定地面站EIRP旨标后，根据公式EIRP=G+P-L,只需对天线增益G、功放最大输出P和馈线损耗L进行设计。设计建议如下：1) 对于第2章中的a,b两种应用情况，完全根据天线的接收指标(G/T值)来确定天线口径，从而得到发射增益G。功放的输出P=EIRF地G+L2) 对于第2章中c应用情况，地面站天线、功放指标需与对端的指标一起考虑，同时也要结合G/T值设计。比较简单的做法是，根据经验确定天线口径和功放大小，然后根据Excel链路计算表进行微调。常见的设计原则是：车载站天线设计考

8、虑运输性，尽量采用小天线、大功放；星状网中主站采用大天线；网状网中，两端天线、功放指标尽量一致。3) 馈线一般如下设计：S频段以下均可采用低损电缆，功率较大时，须采用大功率低损电缆。S频段电缆损耗一般是m,低频情况，损耗更小。C、Ku、Ka等一律采用波导馈电，损耗一般按m设计。值得注意的是，在地面站系统中，功放和天线之间往往会接入测试耦合器、多工器、开关、环行器等微波器件，设计时，在馈线损耗上要留有1dB左右的余量。4、工程建议对于典型的卫通系统，市面上的天线、功放都有一定的规格，在设计时，天线、功放尽量满足规格标准。比如，天线口径：13m，7.3m，6m，3.7m，2.4m，1.8m，1.5m，1.2m，0.9m;功放输出：8W，16W，25W，40W，60W，80W等。1) 馈线尽量短，功放靠