卫星通信系统链路计算

卫星通信系统链路计算相关知识

交流内容卫星组成及参数解析天线增益及方向图包络通信链路计算C/N值估算典型链路计算卫星通信系统链路计算-----介绍内容通信卫星组成平台----载体激光陀螺---保持角度很重要，否则收发天线就偏啦！火箭-----动力燃料，调整位置，决定寿命，卫测控站对卫星会定期或检测到摄动过大时启动火箭，调整到位后关闭火箭太阳能板和电瓶-----发电和供电卫星被地球遮挡的时候，必须靠电池哦！载荷-----通信的功能实现收发天线：卫星上通信天线一般不大（海事、杜拉雅等L频段蜂窝天线除外，据说有篮球场那么大，采用的是多馈源技术）转发器-----LNA+D/C+高功放变频器和高功放是按转发器配置，是窄带的（36、52、72MHz等不同规格）LNAD/C功放功分合路D/C功放D/C功放LNAD/C功放功分合路D/C功放D/C功放卫星通信系统链路计算-----卫星组成及参数通信卫星参数亚洲3S卫星Ku波段波束转发器初始设置东亚波束8个

南亚波束4个

移动波束4个工作频率

上行14.000-14.500GHz

下行12.250-12.750GHz转发器带宽54MHz上/下行极化方式线性双极化(水平,垂直)行波管放大器功率140W行波管放大器备份20对16最大有效全向幅射功率(EIRP)55dBW最大品质因数(G/T)7.9dB/K最大饱和通量密度(SFD)-100.9dBW/m2接收机备份6对4信标频率

东亚波束12.749GHz(水平极化)

12.250GHz(垂直极化)Ku频段东亚波束参考图EIRP(dBW)

Ku频段东亚波束参考图G/T(dB/K)卫星通信系统链路计算-----卫星组成及参数通信卫星参数解析（一）转发器和波束转发器和波束的关系一般是固定的波束是指多个转发器的收、发的天线照射区域同一个转发器的接收和发射可以不在1个波束工作频率工作频率指所有转发器的接收和发射的频率“合集”工作频率事实上是不连续的，转发器之间是有频率保护区的上下行频率差是固定的（C:2225MHz,Ku:1750MHz）,不同卫星、不同区域可能不一样哦极化方式只有圆极化（左、右）和线极化（垂直、水平）2种上行和下行的极化方式是相反的（馈源的隔离度高）卫星通信系统链路计算-----卫星组成及参数通信卫星参数解析（二）波束覆盖图分为卫星接收波束（G/T）和卫星发射波束（EIRP）的覆盖图2个覆盖图可以不一样，也可以一样，都是以等高线的形式标注的卫星接收的G/T值较小，还可能为负值（天线小嘛！）卫星发射波束（EIRP）值比较大，一般C可达42dBW，Ku可达56dBW，或更高（与天线、供电、体积、重量相关）。最大饱和通量密度(SFD)指卫星天线接收的最大功率（按每平方米计量）卫星上从接收到发射，增益是固定的！所以，地面发射也不能无限加大功率信标频率信标是卫星自己产生的单频载波（好像也可以调制点啥，用于卫星测控）信标信号的频率稳定度和功率稳定度很好每个极化至少有一个信标信号，要不然入网时咋调整极化啊？（血的教训：调整极化时，一定要把接收另外极化的信号调到最差，2极化信标相差大于30dB以上，再开发射）卫星通信系统链路计算-----卫星组成及参数交流内容卫星组成及参数解析天线增益及方向图包络通信链路计算C/N值估算典型链路计算卫星通信系统链路计算-----介绍内容抛物面天线增益注：D:天线口面直径单位米λ：波长，单位米λ=C/Fη:天线效率天线增益频率修正特别提示：信标法测试时，信标频点是故定的，必须修正！卫星通信系统链路计算---天线增益及方向图抛物面天线增益不同频率，天线增益不相同，提天线指标可以只提增益或效率！卫星通信系统链路计算---天线增益及方向图抛物面天线方向图天线方向图的定义：主方向功率相对与全向辐射功率的比，单位dBi提示：从三维方向图来看，对准天线需要方位、俯仰多次反复，还得保证不要找到副瓣去了！卫星通信系统链路计算---天线增益及方向图

抛物面天线旁瓣包络-----C：<3.7m，Ku：<1.2m）抛物面天线旁瓣包络-----C：>3.7m，Ku：>1.2m卫星通信系统链路计算---天线增益及方向图交流内容卫星组成及参数解析天线增益及方向图包络通信链路计算C/N值估算典型链路计算卫星通信系统链路计算-----介绍内容通信距离方程地面接收点的功率通量密度：接收天线口面面积：As，效率：其中：卫星通信系统链路计算-----通信链路计算空间损耗？传输损耗？2个公式没有全向辐射就是一个点源，向空间各方向均匀辐射功率“空间损耗”不同与“空间大气损耗”真空中，信号损失！所谓“空间损耗”就是信号从“点”到“球面”的“扩散”关系“通量密度”是球面上单位面积“瓜分”的信号能量线接收功率，相当于天线口面能“装住”的卫星发射的能量注：d:卫星到地面天线的距离，3600km与频率无关？公式一：公式二：与频率有关？结论：其实空间损耗和频率真无关！公式二也没错（链路计算时！）卫星通信系统链路计算-----通信链路计算卫星通信系统链路计算-----通信链路计算卫星通信链路总C/T值计算：其中，卫星互调噪声的影响较小，计算中基本可忽略上行链路C/T值：下行链路C/T值：上下行链路C/T中都应各自减去“大气损耗”、“输入输出回退”、“指向误差”、“雨衰损耗”等。其中：卫星通信系统链路计算-----通信链路计算卫星通信链路总C/T值与上、下行C/T值的关系：类似电阻“并联”关系：上下行C/T相同，减少3dB上行C/T比下行C/T“小”很多，总C/T略等于上行C/T----------“上行受限”下行C/T比上行C/T“小”很多，总C/T略等于下行C/T----------“下行受限”下行受限时，增加接收天线的G/T值（比如增加口径），可“线性”提高接收信号的C/N值上行受限时，增加发射天线的EIRP值（比如增加口径、功放），可“线性”提高接收信号的C/N值木桶原理？电阻并联原理！下行C/T比上行C/T值“接近”时，最经济、适用！如“网状网”VSAT！为了减少终端的投入，“星状网”常常是终端上行受限！卫星通信系统链路计算-----通信链路计算交流内容卫星组成及参数解析天线增益及方向图包络通信链路计算C/N值估算典型链路计算卫星通信系统链路计算-----介绍内容噪声功率：载波与噪声功率：C/N与C/T关系：其中：k=1.3805E-23,[k]=-228.6dBW/Hz[B]载波占有带宽，单位为Hz从上式可以看出：“系统”的C/T值决定接收载波的C/N值同样的C/T值，对于不同“带宽”的载波C/N值“大不同”C/T值已确定，如若要通信有2条路：

减小载波带宽（当然不能采用高阶调制），只有降低速率啦！降低解调门限，扩频！可以降到-20或更多扩频后，同样带宽内的速率更低啦

提示：这可以解释为什么同样的卫星，有的通信需要大型抛物面天线+高功放，有的内置线天线+小电池也可以正常通信，“传输速率”是关键！卫星通信系统链路计算-----C/N值算C/N值和E/N0关系：其中n为调制系数，BPSK=1，QPSK=2，8PSK=3，16Q=4，32Q=5：其中BN为测试滤波器等效噪声带宽，QP时为0.6R其中R为传输码率（调制速率）有点乱哦。。。卫星通信系统链路计算-----C/N值算速率、系数、码率关系及定义：信息速率：传输中有效信息的速率，即数据速率（E1、E1包括同步帧）！编码速率：纠误编码后的速率（含IDR\IBS\EDMAC等勤务、帧头在内的所有信息÷编码率）调制速率：编码速率/调制系数；=载波3dB带宽！调制率：每“时钟”包含的信息比特位，相当于n相调制（星座点=2n）编码率：有效数据和传输数据（有效数据+冗余数据【用于纠误】）的比例，如1/23/47/85/6载波保护带宽：一般来说，=（1.2～1.4）×载波3dB带宽卫星通信系统链路计算-----C/N值算交流内容卫星组成及参数解析天线增益及方向图包络通信链路计算C/N值估算典型链路计算卫星通信系统链路计算-----介绍内容卫星通信系统链路计算-----典型链路真数和对数10lg（n）还是20l