Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2021

79 2021 СПУТНИКОВАЯ СВЯЗЬ И ВЕЩАНИЕ ровать систему к требованиям кли- ентов. Абонентские лучи поддержи- вают непрерывное обслуживание назначенных виртуальных точек, постоянно обновляя коэффициенты распределения фазы и амплитуды для компенсации движения спут- ника. Кроме того, когда абонент- ские лучи переключаются между спутниками, полезная нагрузка под- держивает почти бесшовное обслу- живание и переключение для обслу- живания абонентских терминалов. Лучи на спутнике могут быть пере- назначены на новые частоты, чтобы избежать внутренних помех или ограничений ресурсов. Исходное распределение частот по лучам – три частотные литеры, чередую- щиеся в гексагональной сетке. В диапазоне частот 19,7–20,2/29,5 30 ГГц могут работать как абонентские терминалы, так и шлюзовые стан- ции. Абонентские лучи имеют левую и правую круговую поляризацию (раздельно или совмещено в луче). В каждом луче могут формиро- ваться цифровые потоки с полосой от 100 до 500 МГц на линии “вниз” и от 50 до 200 МГц на линии “вверх”. Фазированные антенные решетки на каждом спутнике способны об- служивать угловой сегмент до 48,2 град. от надира, как пока- зано на рис. 3. Число приемных абонентских лучей 16, а передающих – 24. Ширина диаграммы направленности приемных лучей 2 и 2,5 град. с G/T примерно 12,4 дБ/K и 10,4 дБ/K. Ширина диаграммы направленности лучей в диапазоне передачи анало- гична приемным лучам. ЭИИМ лучей может изменяться от 33,1 до 43,1 дБВт (уровень спектральной плотности для большинства лучей минус 43,9 дБВт/Гц, минимальое значение на 10 дБ ниже). Максимально излучаемая мощность в абонентском луче примерно 4 Вт, минимальная – 0,4 Вт. А бонентские терминалы Достоверных сведений о техниче- ской реализации абонентских тер- миналов нет. Имеются лишь заявле- ния о потенциальном решении за- дачи создания дешевых антенных решеток. В рекламных заявлениях (https://spacenews.com/amazon-un- veils-flat-panel-customer-terminal- for-kuiper-constellation/) сообща- ется, что антенная решетка будет приемопередающей в диапазоне 17,7–19,3/28,5–29,1 ГГц, иметь общую апертуру размером 30 см и обеспечивать работу абонентского терминала на скорости загрузки до 400 Мбит/c. В официальных документах упоми- нается, что в составе абонентского терминала могут применяться фази- рованные антенные решетки или обычные параболические полнопо- воротные антенны. Заявлено, что усиление антенны абонентского тер- минала от 30 до 41 дБи по приему и от 29,5 до 45,2 дБи по передаче. Со- ответственно, самая компактная ан- тенна имеет эквивалентный диаметр примерно 20 см, а самая большая – 45 см. Из заявки в ITU можно предполо- жить, что угол сканирования антен- ной решетки абонентского терминала составляет +/-20 град. (в абонент- ском терминале Starlink +/-19 град.). Допускается снижение 3,5 дБ на гра- нице угла сканирования. Ф идерные лучи КА Фидерные лучи спутника предна- значены для организации радиолиний со шлюзовыми станциями. Их угловой сектор сканирования составляет 58 град. от надира. Косвенно из мате- риалов радиочастотных заявок сле- дует, что они формируются многолуче- выми бортовыми антенными решет- ками. Можно предположить, что пла- нируется иметь 28 приемных лучей (14 с правой и 14 с левой круговой поля- ризацией) и шириной диаграммы на- правленности от 1,6 до 2,2 град. с G/T в максимуме от 11,6 дБ/K до 14,1 дБ/K. Предположительно число передающих лучей 32 (16 с правой и 16 с левой круговой поляри- зацией) и шириной диаграммы на- правленности от 1,75 до 3,3 град. с ЭИИМ от 29 до 36 дБВт (максималь- ная спектральная плотность минус 51 дБВт/Гц для всех лучей). Соответ- ственно, излучаемая мощность в луче составляет от 0,3 до 1,5 Вт. В отличие от абонентских лучей фидерные лучи не имеют функции компенсации формы диаграммы направленности при сканировании и движении спутника. Ш люзовые станции Система не предполагает создание межспутниковых радиолиний. Соот- ветственно, требуется несколько де- сятков шлюзовых станций для об- служивания заявленного пояса 56 град. N – 56 град. S. Каждый узел шлюза будет иметь не менее четырех антенн, и все антенны могут использовать все частоты, выде- ленные для фидерных линий (для шлюзовых станций), и обе поляриза- ции (круговые). Используются пара- болические антенны размером от 1 до 2,4 м. Усиление на частотах приема от 39 до 49 дБи и на частотах передачи от 40 до 52,8 дБи. Количество шлюзов в США будет примерно равно количе- ству активных спутников, обслужи- вающих территорию США. Разверты- вание шлюзов начинается с минималь- ного количества, зависящего от гео- графической широты их размещения, и увеличивается в зависимости от ко- личества спутников, которые вводятся в эксплуатацию. Каждый спутник обеспечивает ра- боту фидерных лучей в пределах 58 град. от надира и может подклю- чаться к любой шлюзовой станции сопряжения. Минимальный рабочий угол антенн составляет примерно 20 град., что соответствует рабочей зоне не менее 3 200 000 кв. км. Ч исло спутников, видимых абонентом, в зависимости от географической широты Рис. 2 И ллюстрация угловых значений зоны обслуживания абонентов Рис. 3