I
С П У Т Н И К О В О Е ТВ
I
антенн. Это объясняется необходимос-
тью формирования различных зон об-
служивания, привода в соответствие
излучения антенн с размещением зем-
ных станций на поверхности Земли
(чтобы не рассеивать энергию на те
районы, где она не используется или
для которых не предназначена). На
рис. 1
хорошо видны четыре антенны:
большего диаметра - приемные, мень-
шего - передающие.
Одним из важнейших факторов
энергетики транспондера (передатчи-
ка) спутника, предназначенного для
ретрансляции радиосигналов, являет-
ся произведение подводимой к антен-
не спутника мощности на коэффици-
ент усиления его антенны относитель-
но изотропного излучателя, т.е. тако-
го воображаемого излучателя, кото-
рый излучает подводимую к нему элек-
тромагнитную энергию во всех направ-
лениях одинаковой интенсивности.
Это произведение в теории радиосвя-
зи носит название
эквивалентной
изотроп но-излучаемой мощности,
или
сокращенно ЭИИМ. Ее значение мо-
жет быть определено по формуле:
ЭИИМ = Р
• л
• Э
,
пер
тер
пер’
где Рпер- эффективная мощность сиг-
нала на выходе передатчика;
Лпер - коэффициент передачи по мощ-
ности волноводного тракта между пе-
редатчиком и антенной;
Эпер - коэффициент усиления переда-
ющей антенны относительно изотроп-
ного излучателя.
В связи с тем, что мощность изме-
ряется в ваттах (Вт), а другие два со-
множителя - в децибелах (дБ), едини-
цей измерения ЭИИМ является дБВт.
Для определения мощности сигна-
ла у поверхности Земли необходимо
учесть рассеяние энергии в простран-
ство и затухание сигнала при его про-
хождении через атмосферу Земли.
Рассеяние энергии в пространстве
объясняется уменьшением плотности
потока мощности по мере удаления от
излучателя из-за сферической формы
фронта волны. Проще всего это можно
объяснить тем, что прямые силовые
линии электромагнитного поля расхо-
дятся от источника по всем направле-
ниям, и по мере удаления они стано-
вятся все дальше и дальше одна от
другой. Поэтому рассеяние определя-
-
|
ется расстоянием между бортовой ан-
|
тенной и границей зоны обслуживания
|
на поверхности Земли. Отсюда рассе-
|
яние практически одинаково для всех
транспондеров, размещенных на гео-
стационарных спутниках.
В настоящее время спутниковые
!
передатчики, предназначенные для
непосредственного приема телевиде-
ния, работают в диапазоне Ки, которо-
му соответствует средняя длина волны
|
порядка 2,5 см. Затухание сигналов
сантиметрового диапазона в атмосфе-
ре имеет устойчивый характер и свя-
зано с поглощением энергии в молеку-
лах кислорода и водяных паров. Уро-
вень поглощения энергии зависит от
частоты сигнала и угла места земной
станции (антенны). Понятно, что зави-
симость поглощения энергии от угла
места связана с тем, что при малых уг-
лах места протяженность луча в атмос-
фере увеличивается. В диапазоне Ки
поглощение примерно постоянно, но
при дальнейшем увеличении частоты
сигнала оно будет возрастать.
Для увеличения коэффициента
усиления антенн, т.е. сужения диаг-
раммы направленности, при реально
осуществимом их размере необходи-
мо уменьшать длину волны (увеличи-
вать частоту сигнала), так как ширина
диаграммы направленности определя-
ется отношением длины волны к раз-
мерам антенны: чем меньше длина
волны (чем больше частота сигнала)
по отношению к размерам антенны,
тем уже диаграмма направленности и
тем больше усиление антенны. При
увеличении частоты свыше 12 ГГц не-
избежно произойдет увеличение погло-
щения энергии сигнала, и возрастут
технические трудности при создании
приемно-усилительной аппаратуры.
Итак, и рассеяние энергии, излу-
ченной антеннами передатчика спут-
ника в пространстве, и поглощение ее
в атмосфере представляют собой по-
стоянные факторы и не зависят от
мощности передатчика. Поэтому по
величине ЭИИМ того или иного транс-
пондера можно оценивать напряжен-
ность поля в точке приема: чем боль-
ше ЭИИМ, тем выше напряженность
поля при прочих равных условиях. От-
сюда можно путем сравнения опреде-
лить возможность приема передач и
качество изображения, а также необ-
;
ходимость увеличения или возмож-
;
ность уменьшения коэффициента уси-
|
пения приемной антенны, т.е. ее раз-
[
;
меров. В качестве примера на
рис. 2
|
показаны значения ЭИИМ для зоны
!
покрытия геостационарного спутника
|
ЕЩеЬаГ \Л/4 (36°Е), который ретранс-
|
\
лирует программу “НТВ+".
\
|
В зависимости от значения ЭИИМ
|
|
в точке приема можно заранее опре-
|
делить диаметр приемной параболи-
ческой антенны, т.е. ее необходимый
|
коэффициент усиления, обеспечиваю-
|
щий хорошее качество приема. В каче-
!
стве примера можно сообщить, что зна-
|
!
чение ЭИИМ в 50 дБВт позволяет ис-
I
|
пользовать приемную антенну диамет-
|
I
ром 60 см. Практически же для компен-
|
|
сации ослабления поглощения сигна-
I
I
ла в атмосфере рекомендуется выби-
рать антенну диаметром 90 см и более.
Электромагнитное поле представ-
ляет собой взаимные переменные элек-
трические и магнитные поля. Электри-
ческая и магнитная составляющие
электромагнитного поля соответствен-
но характеризуются взаимно перпенди-
кулярными векторами Е и Н. В зависи-
мости от положения вектора электри-
ческого поля Е относительно поверхно-
I
сти Земли радиоволне присваивается
I
направление ее
поляризации.
Так, если
|
вектор электрического поля горизонта-
I
лен, имеет место горизонтальная поля-
ризация волны, если же он вертикален,
- вертикальная. Как известно, в боль-
шинстве случаев наземное телевиде-
ние осуществляется с горизонтальной
поляризацией радиоволн.
|
От направления поляризации ра-
диоволн зависят тип и положение при-
емной антенны, необходимой для при-
ема сигнала. Различие поляризации
должно позволить в одном и том же
|
пункте вести телевизионные передачи
двух разных программ в одном и том
же частотном канале, но с разной по-
ляризацией радиоволн, а разделение
программ при приеме осуществлять за
счет использования приемных антенн
соответствующей поляризации. В дей-
ствительности в условиях наземного
телевидения полного разделения про-
грамм в таких условиях осуществить
\
не удается из-за паразитного поворо-
|
та плоскости поляризации радиоволн
|
при их отражениях от самых разных
|
предметов, расположенных на пути
Радиолюбитель - 04/2004 |
предыдущая страница 46 Радиолюбитель 2004-04 читать онлайн следующая страница 48 Радиолюбитель 2004-04 читать онлайн Домой Выключить/включить текст