卫星广播电视传输链路的实用计算

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1、卫星广播电视传输链路的实用计算广州电子技术网――思维　　对卫星广播电视传输链路进行计算的方法是：收集星载转发器和地面接收站的参数(包括地理的和设备的)，必要时还要了解上行站的有关参数，利用公式进行计算。本文中介绍的是有关卫星广播电视传输链路的一种实用而简捷的计算方法，涉及到单载波应用、多载波应用、模拟信号转发、数字信号转发几种情况，综合了传输链路中多方面的因素。与一般的计算方法相比，本文介绍的计算较为精确，且计算过程简捷。文中的例子是按已知卫星转发器的参数和接收站的状态参数来推断信号的质量。至于从给定的信号质量来推算有关

2、接收站的参数，只需进行相反的计算。1、接收功率的计算　　根据电波传播理论，通信链路中电波的自由空间衰减为：L＝(4πd/λ)2(1)其中λ为工作波长，在卫星通信中，d为卫星到接收站的距离：d＝35786×103×｛1＋0.42×［1－cos(φs－φe)cosθ］｝1/2或d＝42146×103×［1.023－0.302cos(φs－φe)cosθ］1/2式中φs为卫星星下点的经度，φe为地球站经度，θ为地球站纬度。如果源点的发射功率为Pt，接收方向上发射天线的增益为Gt，接收天线的增益为Gr，下行链路的自由空间衰

3、减为Ld，则接收到的功率为：Pr＝Pt×Gt×Gr/Ld用对数表示，则［Pr］＝［Pt］+[Gt]＋［Gr］－［Ld］(2)在卫星通信中，Pt×Gt定义为等效全向辐射功率EIRP，该值由卫星公司提供，通常以等高线图或表格的形式提供给用户。并将大气闪烁损耗、天线指向误差和馈源极化调整误差对接收的影响归结为ΔLd（Ku波段上行或下行链路瞬间雨衰量可超过10dB，而C波段最大雨衰量一般不超过1dB），则公式(2)变为：［Pr］＝［EIRP］＋［Gr］－［Ld］－[ΔLd](3)Gr=10lg［(πD/λ)2η］确定，其中D

4、为接收天线的直径（米），η为接收天线的效率，通常在50%～70%之间（偏馈天线为65%，前馈天线为55%）。【例1】某卫星上1个C波段转发器在某地的［EIRP］值为36.7dBW，用3m天线接收，［Gr］为39.4dB，自由空间衰减［Ld］为195.96dB，如果［ΔLd］取1dB，则由公式(3)，馈源口处接收到的信号功率为：［Pr］＝36.7＋39.4－195.96－1＝－120.86dBW2、当采用SCPC方式使用一个转发器时（SCPC为单路单载波系统，即一路载波只含有一套节目，要传送多套节目就需要多个载波，其优点是

5、可在不同的地点上星，适合上行站不在同一地点而需共用一个转发器的情况。MCPC多路单载波系统，即一路载波包含多套节目，优点是没有多载波谐波干扰，频带和功率利用率较高，适用于多路信号在同一地点上星），转发器的发射功率将在几个载波之间分配，如果这几个载波都是等幅的，则对每1路载波而言，其EIRP要考虑带宽因子：［S］＝10lg(B/Br)其中B为整个转发器的带宽，Br则为某个已调载波占的带宽。如果1个星载转发器的带宽被n个载波均分，则带宽因子成为［S］＝10lgn。此外，在多载波使用时，总功率是多个载波的功率之和，所以每个载波需

6、要有一定数值的功率回退。功率回退的目的是减小互调产物对转发器甚至是对其它转发器的干扰。功率回退的值［OPBO］由卫星公司提供。综合上述几个因素，某1路载波的EIRP为：［EIRP］＝［EIRP］－［S］－［OPBO］接收天线接收到载波的功率为：［Pr］＝［EIRP］－［S］－［OPBO］＋［Gr］－［Ld］－［ΔLd］(4)　　【例2】某卫星上1个C波段转发器在多载波应用时的输出功率回退为4.5dB，转发器带宽为36MHz，某信号载波占用带宽为12MHz。其它参数同例1，则由公式(4)，该信号的接收电平为：［Pr］＝36.

7、7－10lg(36/12)－4.5＋39.4－195.96－1＝－130.13dBＷ＝－100.13dBm。3、接收站的噪声温度和下行链路的载温比　　如果接收天线的噪声温度为Ta，高频头的噪声温度为TLNB，则接收站的系统噪声温度大致（忽略了馈线的噪声温度）为：T＝Ta＋TLNB测定了噪声温度（现在有很多高频头给出的是噪声系数F单位是db，那么噪声系数和噪声温度TLNB的换算公式是:TLNB=(10F/10-1)T0,T0是常温下的绝对温度2900K），就可以得到下行链路的载温比C/T：［C/T］＝［Gr/T］＋［EI

8、RP］－［Ld］－［ΔLd］(5)通常将［Gr/T］称为地球站的品质因数，它是用来描述卫星接收信号能力的一个重要指标。我国规定6米天线C波段Gr/T≥25+20lg(f/4)(dB/K) f:GHzC波段天线Gr/T表：天线口径6米4.5米3米2.5米Gr/T2522.118.115.5 Ku波段天线参