Расчет шумовой температуры приемника

_{Эквивалентная шумовая температура фидерного тракта} Т_ф опреде­ляется формулой где То=290 К, a - коэффициент полезного действия приемного фидерного тракта. Выше было найде­но:

L_фпр = L_ф = -10lgη_пр = 5дБ

η_пр = 10^-0,1Lф =10^-0,1·5 = 0,316

T_ф = Т₀(1- η_пр) = 290(1-0,316) = 198,36К

Эквивалентная шумовая температура собственно приемника Тпр находится по формуле , где Т_МШУ шумовая температура малошумящего усилителя (МШУ). Выбираем тин МШУ – неохлаждаемый параметрический усилитель. По графику находим для этото типа МШУ на частоте f = 1ГГц . Тогда

Тмшу = (1,75·40) = 70К

Эквивалентная шумовая температура антенны определяется выражением

В соответствии с рекомендациями п. 3.4 принимаем составляющие, обусловленные приемом космического радиоизлучения и собственны­ми шумами антенны, а также шумовую температуру Земли

Составляющая, обусловленная излучением атмосферы, определяет­ся по формуле , где =260 К. Затухание в атмосфере без осад­ков L_a определяется по

графикам. При этом считаем f= 1 ГГц, а угол места антенны принимаем равным , то есть полагаем, что угол между направлением от антенны на горизонт и осью диаграммы направленности составляет , а угол закрытия полагаем равным нулю, так как величина L_a возрастает с уменьшением . При найденном выше значении = ° получаем.

= 0,7/2 = 0,35°.

При f= 1 ГГц и находим L_a = 1,5 дБ. Дополнительное затухание в осадках определяет­ся по формуле . Для определения погонного поглощения в осад­ках учтем, что

проектируемая ТРЛ, в соответствии с исходными данными, развертывается в климатической зоне №23. Для этой зоны интенсивность осадков определяется по кривой №23 рис 4.4

При T_д = = 0,007% = 80 мм/час. Длина пути радиосигнала в осадках определяется по кривым рис. 4.7 при =0,35° и =80 мм/час: _.Погонное поглощение в осад­ках

определяется по графикам рис 4.6

_при f = 1 ГГц и =80 мм/час: дБ/км., откуда по формуле

Теперь, подставляя найденные величины L_a и в абсолютных единицах (в разах):

L_a = 10^0,1La = 10^0,1·1,5 = 1,41 (раз)

L_д = 10^0,1Lд = 10^0,1·0,19 = 1,044 (раз)

Получаем:

T_a =

Коэффициент учитывающий усредненный уровень боковых и задних лепестков диаграммы направленности антенны, в соответствии с рекомендациями, задаем равным , и тогда по формуле находим:

Т_А = 0 + 83,37 + 0,1· 290 + 0 = 112,37К

Т_ш =112,37·0,316 + 198,36 + 70 = 303,8689К

Расчет мощности сигнала на входе приемника

Вначале найдем среднеквадратическое отклонение величины меди­анного значения множителя ослабления V_M от ее среднего , для чего используем кривые рисунка

При найденных выше значениях R_э = 346.42 км и g = 48,389 дБ, получим σ_m = 6.20 дБ.

Затем определим по графикам рисунка

требуемый запас энергетического потенциала на медленные замирания _m при T(V_M/V_M._M.) = = 0,007% и σ_m = 6.20 дБ, получим _m = -20,5дБ

Теперь рассчитаем пороговое значение средней мощности сигнала на входе приемника в одной ветви частотно-пространственного разне­сения, полагая, что при приеме осуществляется ККС-ККД и величина при заданной скорости передачи достаточно мала. Допустимое значение вероятности ошибки в одной ветви разнесения опреде­ляем по таблице

_{Выбрав предварительно кратность разнесения} . Выберем для проектируемой ЦТРЛ параллельный МЧС с количеством составляющих Mf = 3, с использованием двух передатчиков и 2-кратным разнесением по пространству на передаче и на приеме. Пусть формирование разнесенных по частоте и пространству сигналов осуществляется так же, как в ТРЛ ТР-120. При этом в каждом передатчике формируется 3-частотный параллельный МЧС путем дополнительной ЧМ высокочастотного несущего колебания, модулированного инфор­мационным сигналом, гармоническим колебанием частоты _.

М_п= 4. Значение сле­дует, что величина F должна удовлетворять условию:

В соответствии с исходными данными скорость передачи группового сигнала на выходе аппаратуры временного объединения В_и = 2048 кбит/с. Выберем способ формирования группового сигнала на входе модулятора передатчика ТРС такой же, как в ТРС Р-423-1.

Тогда скорость передачи кбит/с. При ДОФМ () ско­рость передачи на выходе модулятора

= 2176/2=1088 кБод, так что и условие примет вид:

При этом окажется , то есть условие

_{можно считать выполненным, Определим эквивалентную кратность частотного разнесения. Для этого найдем оптимальный ин}­декс дополнительной ЧМ при тогда . Входящие величины

Общая кратность частотно-пространственного разнесения

и ДОФМ находим

Определим теперь вероятность ошибки в одной ветви разнесения за счет многолучевости распространения сигнала при ДТР.

Для этого воспользуемся формулой

подставив в нее (что со­ответствует случаю применения ДОФМ и когерентного приема),

и значение интер­вала многолучевости , которое найдем по формуле

При рас­чете берем наихудший случай, когда суммарный угол закрытия на пролете равен максимально допустимой по исходным данным величине рад. и угол места антенны

рад

_Тогда

Найдем требуемое значение вероятности ошибки в одной ветви разнесения под воздействием только теплового шума для чего воспользуемся формулой, подставив в нее найденные выше величины и

По формуле определяем требуемое значение параметра

Полагая, что в проектируемой ТРЛ используется согласованный фильтр, по формуле при при ДОФМ получаем требуемое значение 1,437.

Пороговое значение средней мощности сигнала на входе приемни­ка в одной ветви частотно-пространственного разнесения Р_с1п опреде­ляем по формуле

подставляя в нее найденные выше величины ; Т_ш1 = Т_ш= 303,8689К, а

также . Учитывая, что в проектируемой ТРЛ, в соответствии с исходными дан­ными, применяется параллельный МЧС, длительность сигнала в ветвях разнесения находим по формуле, из которой следует, что. Тогда

По формуле определяем пороговое значение медианной мощно­сти сигнала на входе приемника в одной ветви частотно-пространственного разнесения

Медианное за месяц значение мощности сигнала на входе прием­ника в одной ветви частотно-пространственного разнесения найдем по формуле при найденных выше величинах , _м = -20,5дБ

Тогда