Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2015

правило, меньше числа эквивалент- ных стволов (соотношение иногда нарушается для спутников РСС). Следует отметить, что в последнее десятилетие идет активный поиск способов создания ПН с гибкой структурой и “прозрачными" ство- лами, то есть с возможностью ре- конфигурации структуры ПН в про- цессе эксплуатации спутника [2]. П олезные нагрузки спутников HTS Спутники HTS представляют собой подкласс спутников ФСС и РСС. Основным отличием ПН HTS от ПН традиционных спутников яв- ляется формирование зон обслужи- вания набором большого числа узких лучей (в пределах 0,3–1 град.). В спутниках HTS, целевым образом предусмотренных для реа- лизации связных задач, лучи рабо- тают в приемопередающем режиме. ПН спутника HTS состоит из двух ча- стей – прямые каналы (направление “Центральная станция (ЦС) – Або- нент") и обратные каналы (направле- ние “Абонент – ЦС"). Сигналы при- емных абонентских лучей после пре- образования в диапазон частот пере- дачи образуют групповой широкопо- лосный сигнал с полосой 1–2 ГГц. Групповой сигнал поступает на пере- датчик (работает в линейном режиме), который связан с фидерным передаю- щим лучом, в рабочей зоне последнего располагается центральная станция сети. В свою очередь, эта центральная станция подает высокоскоростные по- токи по фидерной линии на спутник в групповой полосе 1–2 ГГц. Приемный групповой сигнал преобразуется в ПН в типовом случае в диапазон передачи, затем распределяется по передатчикам абонентских лучей, которые обычно работают в режиме насыщения или в квазилинейном режиме, близком к насыщению. Причем передатчики або- нентских лучей могут работать сразу на два и более абонентских луча, могут использоваться системы комму- тации передатчиков между абонент- скими лучами. Именно по этой при- чине нельзя уже характеризовать про- пускную способность ПН спутника HTS в числе эквивалентных стволов, поскольку такое понятие, как ствол, здесь некорректно. Более того, типо- вой спутник HTS уже невозможно рассматривать отдельно от земного сегмента, поскольку идеология по- строения ПН полностью взаимоувя- зана с распределением ЦС по геогра- фическим условиям и условиями рас- пределения абонентских лучей между ними. На настоящий момент успешно функционируют уже несколько ти- пичных спутников HTS. Наиболее известны спутники KA-SAT, Viasat 1, Echostar 17/Jupiter 1. Плани- руются к запуску Viasat 2, Echostar 19 и ряд других. В качестве примера на рис. 3 пред- ставлен один из вариантов распре- деления узких лучей HTS на евро- пейской части территории России. Наиболее эффективно достоинства спутников HTS реализуются в Ka- диапазоне, поскольку бортовая ан- тенная система ПН значительно меньше по массе, чем, например, при реализации в Ku-диапазоне при условии идентичности лучей. Хотя это положение и является дискус- сионным [3], в том числе в связи со значительно меньшим затуханием сигналов Ku-диапазона в условиях наличия гидрометеоров. Иногда ПН спутника содержит и ретрансляционную аппаратуру типа HTS, и ретрансляционную аппара- туру, свойственную традиционным спутникам. Такие спутники можно назвать гибридными. Примером таких гибридных спутников яв- ляются российские спутники “Экс- пресс-АМ5", “Экспресс-АМ6" и ряд зарубежных. П олезная нагрузка спутников с обработкой сигналов В последние годы все больше вни- мания уделяется реализации полез- ной нагрузки спутников ФСС и РСС с обработкой и коммутацией сигналов. Один из видов обработки – обработка с восстановлением сиг- налов на борту (сигналы демодули- руются, осуществляется их комму- тация на уровне каналов или даже на уровне пакетов с целью перерас- пределения сигналов между лучами (направлениями связи), затем фор- мируются потоки, которые модули- 48 Характеристика Диапазон частот, ГГц L S C Ku K 1,17–1,65 2,15–2,65 3,40–4,20 10,70–12,75 17,30–22,00 Р вых насыщения, Вт 70–280 70–275 20–125 20–220 15–130 КПД в насыщении, % 60–65 66 60–70 65–70 50–65 Полоса, МГц 100 100 350 1000 2500 Т иповые параметры бортовых ЛБВ Таблица 5 Характеристика С-диапазон Ku-диапазон Ka-диапазон Коэффициент усиления, дБ 40 40 45 Коэффициент шума, дБ 1,2 1,5 2,2 Т иповые параметры бортовых МШУ Таблица 2 Характеристика С-диапазон Ku-диапазон Ka-диапазон Коэффициент усиления, дБ 60 60 60 Коэффициент шума, дБ 1,5 1,7 2,4 Т иповые параметры бортовых входных приемников Таблица 3 Характеристика 1995 г. 2000 г. 2005 г. 2010 г. 2015 г. (проект) Коэффициент шума, дБ 3 2,7 2,4 2,2 2,0 Масса (без учета ВИП), кг 0,4 0,2 0,12 0,1 0,07 У лучшение типовых параметров бортовых МШУ Ka-диапазона Таблица 4