3.3.Ослабление энергии в свободном пространстве

Множитель ослабления в свободном пространстве определяется потерями энергии за счёт растекания сферической ЭМВ при её распространении в свободном пространстве. Он даёт наибольший вклад в суммарные потери на спутниковой радиолинии.

При расчётах ослабления энергии в свободном пространстве в качестве расстояния R берётся наибольшая наклонная дальность прямой видимости ИСз, определяемая выражением

Где - радиус Земли (6370 км);

- высота расположения спутника в апогее;

- минимальный угол возвышения максимума ДН наземной антенны. Для уменьшения вклада температуры в шумовую температуру антенного устройства угол выбирают равным 5 градусов.

км

3.4.Потери энергии на поглощение в атмосфере

Потери энергии сигнала на спутниковой радиолинии определяются для наиболее неблагоприятных условий работы. Установлено, что в диапазонах частот выше 500 МГц основной вклад поглощения определяется газами тропосферы – кислородом и неконденсированными водяными парами, а также дождём и прочими гидрометеорами. Ионосфера и остальные газы тропосферы, например двуокись углерода или азот, играют малую роль. Поэтому потери мощности сигнала за счёт поглощения ЭМВ можно записать:

Где - коэффициенты затухания в кислороде, парах воды и гидрометеорах соответственно.

Их значения определяются по графикам.

рис.6

λ

Значения коэффициентов затухания приведены в таблице 9:

Таблица 9

	λ1=0.0789м	λ2=0.0323м
	0.06	0.11
	0	0.02
	0.08	0.4

,,- характеристические высоты тропосферы по кислороду и водяному пару, а также толщина дождевого слоя соответственно. Известно, что =5.3км, =2.1км, =3.5км;

- географическая высота антенны земной станции.

Для =3.8 ГГц:

=6.117дБ

Для =9.3 ГГц:

=21.78 дБ

Из зависимости коэффициента поглощения видно, что с ростом интенсивности дождя поглощение радиоволн в нём заметно возрастает. Практика вместе с тем показывает, что средняя продолжительность дождя, как правило, тем меньше, чем больше его интенсивность. Например, среднегодовая интенсивность дождя 10 мм/ч в европейской части СНГ составляет всего несколько часов. Интенсивность дождя, выпадающего одновременно на большой территории, не превосходит 40 мм/ч, при этом толщина дождевого слоя не превышает 2 км.

Следующим по своему значению поглотителем энергии является туман и мокрый снег. Однако их вклад в потери энергии сигнала незначителен и при расчётах следует практически учитывать лишь поглощение в дожде.

Значения потерь энергии на поглощение в атмосфере приведены в таблице 10:

Таблица 10

	λ1=0.0789м	λ2=0.0323м
Lатм ,дБ	6.117	21.78