Специальный выпуск "Спутниковая связь и вещание"-2015

рупорных облучателей. Причем чем больше размер рефлектора, тем более точно можно создать со- ответствие между контурной ДН и заданным контуром зоны обслужи- вания и достичь более высокого уровня подавления сигналов вне этого контура. При этом усиление в рабочей зоне определяется угло- вым сектором рабочей зоны (град. х град.), а не размером рефлек- тора. Сегодня контурные антенны создаются с возможностью форми- рования нескольких относительно широких контурных лучей, рас- сматривается возможность транс- формации контурного луча. Эти возможности достигаются благо- даря формированию диаграммы направленности с использованием профилированных зеркал, облу- чаемых многорупорными облучате- лями, иногда сочетающими в себе принципы фазированных антенных решеток. В 1980-х гг. в России имелся большой научный задел в этой области, в те годы подобные антенны назывались гибридными. Совсем иная ситуация в случае ПН спутника HTS, где антенная система может состоять из нескольких мно- голучевых антенн [7]. Рабочая зона формируется множеством лучей (де- сятки и в проектах даже известны сотни), каждый из которых имеет свою локальную рабочую зону. По- скольку антенная система ПН лю- бого спутника уникальна, эта задача решается каждый раз при проекти- ровании ПН, исходя из конкретных исходных данных и условий. П риемные устройства Приемные устройства бортовых ре- трансляторов обеспечивают усиле- ние принятых сигналов с низким коэффициентом шума и преобразо- вание сигнала по частоте, как пра- вило, в диапазон частот передачи. Выполнение данных операций про- изводится либо последовательно установленными МШУ и конверто- ром, либо в общем приемнике, со- вмещающем их функции. На рис. 6 показаны приемники С- (слева) и Ku- (справа) диапазонов. В малошумящих усилителях ис- пользуются специальные малошу- мящие транзисторы; типовые функциональные характеристики современных бортовых устройств представлены в табл. 2. Типовые параметры современных бортовых приемных устройств, со- вмещающих функции малошумя- щего усиления и преобразования частоты, представлены в табл. 3. Тенденции развития устройств приемной секции ПН любого спут- ника определяются двумя основ- ными параметрами: коэффициен- том шума и массой устройства. На примере МШУ Ka-диапазона, про- гресс, имевший место с конца 1990- х гг., показан в табл. 4. П ередающие устройства В бортовых ретрансляторах связ- ных спутников в качестве мощных усилителей широкое применение нашли усилители на лампах бегу- щей волны (УЛБВ) и твердотель- ные транзисторные усилители (ТТУ). Под УЛБВ понимаются лампа бегущей волны (ЛБВ) и вто- ричный источник питания (ВИП), настраиваемый индивидуально под конкретную ЛБВ. Основным до- стоинством УЛБВ является воз- можность получить высокие выход- ные мощности в широкой полосе частот при высоком КПД. Обычно удается обеспечить работу УЛБВ с оптимальными характеристиками в полосе частот, составляющей 7– 10% от центральной частоты. Сигнал, поступающий с выхода ма- лошумящего приемника, усилива- ется перед УЛБВ предусилителем (канальным усилителем). Основ- ная задача канального усилителя – обеспечить требуемый уровень сиг- нала на входе ЛБВ. Канальный усилитель может работать как в ре- жиме фиксированного усиления, так и в режиме автоматической ре- гулировки усиления. Типовые ха- рактеристики современных ЛБВ приведены в табл. 5. Недостатком УЛБВ являются от- носительно высокие массогабарит- ные показатели. С целью улучше- ния массогабаритных характери- стик широкое применение нашли УЛБВ с двойными ВИП (один ВИП обеспечивает работу двух ЛБВ). На рис. 7 показан УЛБВ Ku-диапазона с двойным ВИП и радиационным охлаждением ЛБВ. Еще одним недостатком УЛБВ яв- ляется ярко выраженная нелиней- ность амплитудной и фазовой ха- рактеристик, которая влияет на ра- боту в многосигнальном режиме. Для достижения относительно ли- нейных характеристик (продукты нелинейности на уровне 18–23 дБ) 50 О блучающая система многолучевой антенны Ka-диапазона Рис. 5