Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2014

рис. 2 показан пример покрытия территории РФ лучами шириной 1,7х1,7 град. из точки апогея. При движении спутника в рабочем сек- торе орбиты положение лучей будет изменяться, поэтому конструкция КА должна предусматривать под- стройку направления излучения бортовых антенн (изменением поло- жения зеркала, или облучающей си- стемы для зеркальных антенн, или управлением лучами в случае ис- пользования АФАР). Число стволов, которые можно раз- местить на аппарате, определяется имеющимся частотным ресурсом и возможностями платформы. Сум- марная полоса частот в наиболее ши- роко используемых участках А (13,75–14,0/12,5–12,75 ГГц), В (14,25–14,5/10,95–11,2 ГГц) и D (14,0–14,25/11,45–11,7 ГГц) Ku- диапазона составляет 750 МГц. Если использовать поляризационное раз- деление, доступная полоса удваива- ется. Однако в проектируемой си- стеме для упрощения и удешевления наземного оборудования предлага- ется не использовать поляризацион- ное разделение и работать только на одной поляризации – левой или пра- вой круговой. В этом случае имею- щаяся полоса частот 750 МГц позво- ляет разместить 18 стволов с шири- ной полосы ствола 36 МГц либо 12 стволов с полосой ствола 54 МГц. Для трансляции сигналов в прямом направлении – от центральной стан- ции к периферийным – предлагается использовать 12 стволов с полосой пропускания 36 МГц, по одному стволу на луч, размещаемых в участ- ках A и D Ku-диапазона. Передат- чики мощностью 100 Вт, работающие в режиме насыщения, обеспечат воз- можность приема сигналов на терми- налы с антенной 0,4–0,6 м (в табл. 1 показан запас энергетики в дБ). Про- пускная способность каждого ствола составит примерно 60 Мбит/с. Если ограничиться меньшей пропускной способностью, можно применить более мощное кодирование и умень- шить таким образом размеры ан- тенны абонентского терминала. В обратном канале предлагается за- действовать 3 ствола с полосой про- пускания 54 МГц, по одному стволу на 4 луча, размещаемые в участке В. Пропускная способность ствола со- ставит порядка 90 Мбит/с (175 не- сущих с информационной скоро- стью 512 кбит/с либо 43 несущие со скоростью 2,048 Мбит/с). Соотно- шение скоростей в прямом и обрат- ном каналах составит 2,7:1, что в целом соответствует сложившейся практике доступа в Интернет. Результаты энергетического расчета обратного канала приведены в табл. 2. Как и следовало ожидать, требуе- мая мощность передатчика перифе- рийной станции зависит от размера антенны, скорости передачи и зату- хания в атмосфере и в практически полезных случаях может составлять от 2–3 до 15–20 Вт. Частотный план ретранслятора для подвижной связи показан на рис. 3. Ключевой задачей для реализации системы является разработка доста- точно простой и недорогой антенны для абонентской станции с управ- ляемым лучом диаграммы направ- ленности. На рынке имеется доста- точное число моделей антенных си- стем для подвижных объектов с электромеханическим приводом, обеспечивающих необходимые па- раметры слежения, однако такие системы дороги (от $30 000) и не могут быть рекомендованы для массового использования. Жела- тельна разработка упрощенной си- стемы, допускающей пониженную точность слежения, по возможно- сти полностью электронной и при- емлемой по цене для большинства потенциальных пользователей. Л итература 1. Системы спутниковой связи с эл- липтическими орбитами, разнесе- нием ветвей и адаптивной обработ- кой / Под ред. Е.Ф. Камнева. – М.: Глобсатком, 2009. 2. Takats P. et al. A Yet Another Ap- proach to Polar Satellite Communi- cations. – 18th Ka and Broadband Communications, ICSSC Ka, 2012. l 20 З она покрытия территории РФ лучами 1,7х1,7 град. для подвижной связи Рис. 2 Ч астотный план ретранслятора Ku-диапазона для подвижной связи Рис. 3