Реферат по предмету "Радиоэлектроника"


Энергетический расчет спутниковой линии связи для передачи телевизионных сигналов

Министерствообразования Украины.
Одесский  национальный    политехнический    университет.
Институтрадиоэлектроники и телекоммуникаций.
Кафедра РТС.
 Комплексное задание
 
«Энергетическийрасчет спутниковой линии связи для передачи телевизионных сигналов»
          Выполнил: ст. гр. РС-971
Cмысл В. Н.
Проверил:  доценткафедры РТС
МамочкаА.Д.ОДЕССА2002
       Требуется рассчитать линию связи «Исскуственныйспутник Земли (ИСЗ) — Земля» и определить мощность бортового передатчика,необходимую для передачи телевизионного сигнала в системе непосредственноготелевизионного вещания.
Исходныеданные:
·    Орбитаспутника — геостационарная
·    Ширинадиаграммы направленности бортовой антенны — />
·    КПДАнтенно-Волнового Тракта (АВТ) —
1) Земная станция — 0,9 (- 0,5 дБ)
2) Бортовая станция — 0,8 (- 1 дБ)
·    Методмодуляции — Частотная Модуляция (ЧМ)
·    Высшаячастота ЧМ сигнала — />6 МГц
·    Отношениесигнал/шум на выходе приемника — />(46 дБ)
·    Процентвремени, в течение которого нарушается норма в          отношении /> - 0.1 %
·    Визометрическийкоэффициент — ВВ = 27 (14 дБ).
Этоткоэффициент учитывает особенности восприятия шумов на телевизионном изображениизрительным аппаратом человека.
·    КоординатыЗемной станции  —
1) Широта — /> 
2) Долгота — />
·    Долготапод спутниковой точки (TeleX) — />
·    Диаметрантенны Земных станций — />
·    Частотаизлучения «вниз» — />МГц (12ГГц диапазон)
·    Дальностьот ИСЗ до Земли – H= 42170км
·    Выигрышза счет введения предыскажений — D= 1,4

1. Расчет угламеста bи азимута А антенныЗемной станции
/>                                   (1.1)
/>                                           (1.2)
 
2.Рассчётдальности от ИСЗ до Земли
 
                 /> ,          (2.1)
                                        
где R=6831 км-радиус Земли
             H=42170 км-расстояниеот центра Земли до ИСЗ
Подставив численныезначения в выражение (1.3) получим, что
/>
3.Расчет требуемого отношения />на входеприемника Земной станции
Отношение сигнал/шумна выходе приемника в случае телевизионных ЧМ сигналов связано с входнымотношением сигнал/шум соотношением:
/>                                (3.1)
где А — коэффициент,учитывающий методику оценки взвешенного    шума (А = 8), а    В(ЧМ) — выигрыш вотношении сигнал/шум за счет частотной модуляции.
/>,                                                  (3.2)
       где />-эффективная (энергетическая) полоса частотного канала приемника.
/> ,                                                     (3.3)
где g — коэффициент, учитывающий большуюэнергетическую полосу шума приемного тракта по отношению к полосе пропусканияпо уровню 0,7                    (g= 1,1… 1,2), а /> — девиация частотыот пика до пика (от «черного» до «белого»).
Такимобразом, получим:
/>                                           (3.4)
Зададимся стандартнымзначением частоты девиации />= 6 МГц.
/> МГц
/>
/>= 17.5 дБ
4.Расчетвысокочастотной части линии ИСЗ-Земля
4.1 Рассчитаемдополнительные потери, обусловленные прохождением сигнала через атмосферу. Этизатухания обусловлены поглощением энергии молекулами кислорода и водяных паров,рефракцией волн (рассогласование диаграмм направленности антенн),неидеальностью поляризации, деполяризацией электро-магнитных волн припрохождении через тропосферу, а также наличием осадков.
/>,                                        (4.1)
где Lдоп_11,5 — дополнительныепотери на частоте 11,5 ГГц, обусловленные углом места и процентом времени, втечение которого нарушается норма в отношении />,а f — частота излучения«вниз» в ГГц.
Из таблицы получим Lдоп_11,5 = 4,8 дБ, и тогда:
/> дБ(3,069раз)
4.2  Определим суммарнуюэквивалентную шумовую температуру:
/>,                                              (4.2)
где ТА — эквивалентнаяшумовая температура антенны
Т0 — номинальное значение (290° К);   
Тпр — эквивалентная шумовая температура приемника;
 h- КПД АВТ Земной станции.
Используя в приемнойцепи транзисторный малошумящий усилитель, получим, что Тпр @ 250° К.
Шумоваятемпература антенны, в свою очередь, складывается из нескольких составляющих:
/>,                                                 (4.3)
где Тк — температура обусловленная космическими излучениями;
              Татм — температураобусловленная атмосферными излучениями;
              Тз — температураЗемли;
               с — коэффициент, учитывающийдолю энергии излучения принятую по боковым лепесткам диаграммы направленности.
Тк такжезависит от излучения галактик, излучения солнца и излучений луны и планет.Однако, на столь высоких частотах, влияние излучения галактик и планет ничтожномало и ими можно пренебречь. Учитывая, что антенна спутника направленасоотвествующим образом,  излучением солнца можно также пренебречь. По таблицеопределяем Татм для наихудших метеоусловий. Температура Землиприблизительно равна 260° К.
Итак:
Татм = 120° К
Тз = 260° К
с @ 0,2
/> К
и
/> К
4.3  Расчитаемкоэффициенты усиления антенн приемника и передатчика. Существует двевзаимосвязанные формулы для расчета коэффициентов усиления, поэтомувоспользуемся обеими в зависимости от заданных величин:
1) Земная станция
/>,                                                               (4.4)
где q — коэффициентиспользования поверхности зеркала (КИП), q @ 0,5;             
               Da — диаметр антенны;  
               l — длина волны, l= 26,9 мм.
/>
2) Бортовая станция
/>                                            (4.5)
5. Расчет мощностипередатчика
/>,                                          (5.1)
где Рш — полная мощность шумов навходе приемника.
/>,                                                         (5.2)
где k — постоянная Больцмана: />.
/>Вт
/>
 
Вывод:
 
Вданной работе был проведен расчет спутниковой связи для передачи телевизионныхсигналов на отрезке ИСЗ-Земля. Полученное значение мощности передатчика требуетопределенной коррекции в связи с несколькими допущениями, принятыми дляпростоты расчета. Остальные параметры удовлетворительны.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.