20. Структурная схема приемника земной станции. Состав и назначение основных элементов (слайд).

Требования, которые предъявляются к передающим устройствам земных станций, определяются особенностями осуществления связи через спутник-ретранслятор и теми характеристиками, которыми должна обладать конкретная система спутниковой связи. В связи с этим основные требования к передающим устройствам можно свести к следующим.

1. Обеспечение необходимой мощности передатчика Р_пд. Известно, что при использовании спутников-ретрансляторов, находящихся на высокоэллиптических и стационарных орбитах, затухание сигналов на трассе «Земля – ИСЗ» может достигать 120...150 дБ и более. Поэтому, чтобы создать достаточное для устойчивой связи соотношение сигнал-шум на входе ретранслятора, земной передатчик должен обладать достаточно большой мощностью излучения (так называемая эквивалентная изотропно излучаемая мощность – ЭИИМ):

Р_ЭИИМ = Р_пдG_A = L^–1P_min вx.б,

где G_А – коэффициент усиления антенны 3С; L – величина затухания на трассе «Земля – ИСЗ»; P_min вх.б. – минимально допустимая мощность на входе бортового ретранслятора (чувствительность приёмника борта).

При L = 120...150 дБ и G_A = 25...60 дБ излучаемая мощность составляет единицы-десятки киловатт.

2. Обеспечение возможности работы передатчика в широкой полосе частот. Ретрансляторы имеют широкую полосу пропускания, доходящую до сотен мегагерц (согласно требованиям МККР – 500 МГц). В этой полосе может быть образовано несколько стволов ретрансляции. Передатчики должны иметь возможности настроиться на любую частоту и обеспечить передачу сигналов через разные стволы ретранслятора. К тому же передатчики должны быть широкополосными, чтобы осуществить передачу сигналов многоканальной телефонии, телевидения, телеметрической и другой информации.

3. Обеспечение оперативного манёвра частотами в условиях радиоэлектронного противодействия. В связи с этим передатчики должны иметь достаточное число фиксированных частот.

4. Обеспечение высоких требований к стабильности частоты передатчика. Относительная нестабильность частоты f должна быть не хуже 10^–7...10^–8. Высокая стабильность частоты позволяет эффективнее использовать полосу частот ретранслятора при ЧМСД и обеспечивать синхронизацию при ВМСД.

5. Обеспечение высокой надёжности. Это достигается резервированием основного передатчика.

Обобщённая структурная схема передатчика изображена на Слайде 11.

Структурная схема передатчика

Слайд 11

Основные её элементы характерны для передатчика любого диапазона частот. Такими элементами являются возбудитель (В), усилитель мощности (УМ), включающий в себя предварительный усилитель (ПУ) и оконечный усилитель (ОУ), блок питании (БП), устройство блокировки и сигнализации (УБС), система охлаждения (СО). Вместе с тем отдельные элементы свойственны только передатчикам ЗС. Так, в устройстве регулирования мощности (УРМ) обеспечивается не только установка уровня выходной мощности (средней) «Уст.ур.» с панели устройства управления (УУ) и стабилизация этого уровня «Стаб.ур.» по сигналам телеметрического датчика (ТД), но и изменение этого уровня в зависимости от дальности до ретранслятора по сигналам с АПН «Рег.ур.», чтобы на входе ретранслятора мощность сигнала была бы постоянной и равной мощности сигналов от других 3С. Принципиально новым элементом здесь является и устройство компенсации доплеровского сдвига (УКДС). которое по специальному сигналу с АПН обеспечивает изменение частоты возбудителя и соответственно рабочую частоту таким образом, чтобы на входе ретранслятора частота 3С была постоянной.

Управление и контроль режимами работы передатчика станции обычно осуществляется дистанционного от устройства управления (УУ). Предусматривается также возможность управления передатчиком с передней панели.

Для обеспечения нормального температурного режима работы отдельных элементов передающего устройства служит система охлаждения, которая может быть выполнена как в воздушно–принудительном, так и в жидкостном вариантах.

Система УБС обеспечивает выполнение строго заданной последовательности включения и выключения передатчика, защиту обслуживающего персонала от поражения током высокого напряжения и защиту элементов передатчика от выхода из строя, при ошибочных действиях персонала и при возникновении аварийных ситуаций в передающем тракте, а также выдаёт световую и звуковую сигнализацию о состоянии, передающего устройства при включении и в процессе эксплуатации передатчика.