天线发射功率计算公式_怎样计算天线直径发射功率卫星租用带宽
怎样计算天线直径、发射功率、卫星租用带宽？
在卫星通信系统中，使用
C
波段或者
Ku
波段。假设，已选定某颗卫星，卫星参数已知，主
站和远端站的位置和数量已经确定，
卫星通信系统用于数据传输，
并数据速率已确定。
怎样
计算
VSAT
天线直径和
VSAT
站的发射功率？
例：
卫星通信系统主站位于
A
点，
远端站位于
B
、
C
、
D
点，
选定
X
卫星，
球覆波束能覆盖
A
、
B
、
C
、
D
点，
EIRP=35dB
，卫星通信系统用于建立内部网(如某大型企业的内部网)
，最大数
据速率为
1M
，试估算
A
、
B
、
C
、
D
点的地球站天线直径、发射功率、卫星租用带宽。
1
、接收功率的计算
根据电波传播理论，通信链路中电波的自由空间衰减为：
L
＝
(4
π
d/
λ
)2
(1)
其中
λ
为工作波长，在卫星通信中，
d
为卫星到接收站的距离：
d
＝
35786
×
103
×｛
1
＋
0.42
×［
1
－
cos(
φ
s
－
φ
e)cos
θ
］
｝
1/2
或
d
＝
42146
×
103
×［
1.023
－
0.302cos(
φ
s
－
φ
e)cos
θ
］
1/2
式中
φ
s
为卫星星下点的经度，
φ
e
为地球站经度，
θ
为地球站纬度。
如果源点的发射功率为
Pt
，接收方向上发射天线的增益为
Gt
，接收天线的增益为
Gr
，下行
链路的自由空间衰减为
Ld
，则接收到的功率为：
Pr
＝
Pt
×
Gt
×
Gr/Ld
用对数表示，则
［
Pr
］＝［
Pt
］
+[Gt]
＋［
Gr
］－［
Ld
］
(2)
在卫星通信中，
Pt
×
Gt
定义为等效全向辐射功率
EIRP
，该值由卫星公司提供，通常以等高
线图或表格的形式提供给用户。
并将大气闪烁损耗、
天线指向误差和馈源极化调整误差对接
收的影响归结为
Δ
Ld
(
Ku
波段上行或下行链路瞬间雨衰量可超过
10dB
，而
C
波段最大雨衰
量一般不超过
1dB
)
，则公式
(2)
变为：
［
Pr
］＝［
EIRP
］＋［
Gr
］－［
Ld
］－
[
Δ
Ld]
(3)
Gr=10lg
［
(
π
D/
λ
)2
η
］确定，其中
D
为接收天线的直径(米)
，
η
为接收天线的效率，通
常在
50%
～
70%
之间(偏馈天线为
65%
，前馈天线为
55%
)
。
2
、当采用
SCPC
方式使用一个转发器时(
SCPC
为单路单载波系统，即一路载波只含有一套
节目，
要传送多套节目就需要多个载波，
其优点是可在不同的地点上星，
适合上行站不在同
一地点而需共用一个转发器的情况。
MCPC
多路单载波系统，即一路载波包含多套节目，优
点是没有多载波谐波干扰，频带和功率利用率较高，适用于多路信号在同一地点上星)
，转
发器的发射功率将在几个载波之间分配，
如果这几个载波都是等幅的，
则对每
1
路载波而言，
其
EIRP
要考虑带宽因子：
［
S
］＝
10lg(B/Br)
其中
B
为整个转发器的带宽，
Br
则为某个已调载波占的带宽。如果
1
个星
载转发器的带宽被
n
个载波均分，则带宽因子成为［
S
］＝
10lgn
。
此外，
在多载波使用时，
总功率是多个载波的功率之和，
所以每个载波需要有一定数值的功
率回退。
功率回退的目的是减小互调产物对转发器甚至是对其它转发器的干扰。
功率回退的
值［
OPBO
］由卫星公司提供。
综合上述几个因素，某
1
路载波的
EIRP
为：
［
EIRP
］＝［
EIRP
］－［
S
］－［
OPBO
］
接收天线接收到载波的功率为：
［
Pr
］＝［
EIRP
］－［
S
］－［
OPBO
］＋［
Gr
］－［
Ld
］－［
Δ
Ld
］
(4)
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