Пошаговое руководство по анализу бюджета для низкоорбитальных (лео) спутников

Анализ бюджета канала связи является важным процессом при разработке систем спутниковой связи, особенно для спутников на низкой околоземной орбите (LEO). Он помогает определить целесообразность и производительность канала связи, учитывая все выгоды и потери. В этом руководстве поэтапно используется подход к анализу бюджета канала связи для спутников НОО.

Понимание компонентов бюджета ссылок

В бюджете связи рассматриваются различные факторы, влияющие на силу сигнала между спутником и наземной станцией. К ним относятся мощность передатчика, усиление антенны, потеря траектории свободного пространства и потери системы. Точная оценка этих компонентов обеспечивает надежные линии связи.

Шаг 1: Определите параметры системы

Начните с указания ключевых параметров:

• Сила передатчика (P_t)
• Прирост передатчика антенны (G_t)
• Приемник антенны усиления (G_r)
• Частота работы (f)
• Системные потери (L)

Шаг 2: Рассчитайте потери свободного пространства

Потеря траектории свободного пространства (FSPL) количественно определяет ослабление сигнала на расстоянии. Она рассчитывается по формуле:

FSPL (dB) = 20 * log₁₀(d) + 20 * log₁₀(f) — 147.55

где d — расстояние в километрах, а f — частота в МГц.

Шаг 3: Вычислить бюджет на связь

Общий бюджет на увязку рассчитывается путем суммирования прибылей и вычитания убытков:

Полная принятая мощность (P_r) = P_t + G_t + G_r — FSPL — L

Шаг 4: анализ и оптимизация

Сравните полученную мощность с минимальным требуемым уровнем сигнала для правильной работы. Настройте параметры, такие как усиление антенны или мощность передатчика, чтобы оптимизировать связь. Рассмотрим факторы окружающей среды и допуски системы в ходе этого процесса.