Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-06-11 | 144 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Техническая часть
Постановка задачи
Исходя из задания на ВКР произведем следующие расчеты:
- составление, обоснование, определение основных параметров общей структурной схемы терминала одностороннего доступа в интернет и структурной схемы тракта радиочастоты;
- расчет канала спутниковой связи;
- составление, а также расчет части принципиальной электрической схемы терминала спутниковой связи –одной из частей конвертора, а именно - малошумящего усилителя.
Расчет канала связи производится по методике представленной в [1], для расчета принципиальной схемы использовались методики описанные в [3], [4], [5]. При проведение расчетов была использована программа MathCAD.
4.2. Структурная схема терминала
В соответствии с заданием требуется разработать приемную часть терминала одностороннего доступа в интернет через сеть спутниковой связи. Ретранслятором является спутник «Eutelsat 10A», находящийся на геостационарной орбите, высота которой Н=35875 ; диапазон частот для приема составляет: 950–2150 . Терминал выполнен в виде двух модулей: внешнего и внутреннего.
На рис.4.2.1. показана общая структурная схема доступа к сети спутниковой связи
Рис. 4.2.1.
Внешний модуль терминала состоит из:
а) антенного модуля;
б) радиочастотного оборудования (тракта до стыка 70 );
в) средств контроля и управления внешнего модуля.
Внутренний модуль терминала состоит из:
а) модемов спутниковой связи;
б) средств каналообразования: мультиплексоров, а также средств передачи данных;
в) позиционер системы наведения антенны;
г) тюнер системы наведения антенны;
д) блок контроля и управления станции.
Допускается комплектация станции радиочастотным приемным и передающим оборудованием разных фирм производителей, как отечественных так и иностранных.
|
Работа терминала.
Принятый антенным устройством СВЧ–сигнал поступает в блок облучателя. Из него сигнал поступает в волноводный фильтр, который обеспечивает подавление принятого сигнала в тракте приема. С выхода блока облучателя сигнал поступает через волноводный тракт на конвертор, состоящий из МШУ (с коэффициентом усиления 30–32 и температурой шума не более ), полосового фильтра, смесителя (с гетеродином) и усилителя промежуточной частоты (УПЧ).
Усиленный и преобразованный сигнал поступает по коаксиальному кабелю (с потерями не более 10 ) на вход приемного тракта блока преобразования радиочастоты (БПР). В БПР сигнал усиливается на 40–50 и преобразуется в промежуточную частоту (ПЧ) . Максимальный входной уровень сигнала: , максимальный выходной уровень сигнала: 0 . Коэффициент передачи БПР может меняться от 50 до 35 .
С выхода БПР сигнал ПЧ по кабелю с волновым сопротивлением 50 поступает на вход разветвителя.
К выходам разветвителя подключены входы модемов и вход тюнера системы наведения антенны (СНА). Затухание сигнала между входом и любым из выходов разветвителя составляет не более 10,5 .
В модеме сигнал преобразуется, демодулируется и поступает на оконечное устройство.
Техническая часть
Постановка задачи
Исходя из задания на ВКР произведем следующие расчеты:
- составление, обоснование, определение основных параметров общей структурной схемы терминала одностороннего доступа в интернет и структурной схемы тракта радиочастоты;
- расчет канала спутниковой связи;
- составление, а также расчет части принципиальной электрической схемы терминала спутниковой связи –одной из частей конвертора, а именно - малошумящего усилителя.
Расчет канала связи производится по методике представленной в [1], для расчета принципиальной схемы использовались методики описанные в [3], [4], [5]. При проведение расчетов была использована программа MathCAD.
|
4.2. Структурная схема терминала
В соответствии с заданием требуется разработать приемную часть терминала одностороннего доступа в интернет через сеть спутниковой связи. Ретранслятором является спутник «Eutelsat 10A», находящийся на геостационарной орбите, высота которой Н=35875 ; диапазон частот для приема составляет: 950–2150 . Терминал выполнен в виде двух модулей: внешнего и внутреннего.
На рис.4.2.1. показана общая структурная схема доступа к сети спутниковой связи
Рис. 4.2.1.
Внешний модуль терминала состоит из:
а) антенного модуля;
б) радиочастотного оборудования (тракта до стыка 70 );
в) средств контроля и управления внешнего модуля.
Внутренний модуль терминала состоит из:
а) модемов спутниковой связи;
б) средств каналообразования: мультиплексоров, а также средств передачи данных;
в) позиционер системы наведения антенны;
г) тюнер системы наведения антенны;
д) блок контроля и управления станции.
Допускается комплектация станции радиочастотным приемным и передающим оборудованием разных фирм производителей, как отечественных так и иностранных.
Работа терминала.
Принятый антенным устройством СВЧ–сигнал поступает в блок облучателя. Из него сигнал поступает в волноводный фильтр, который обеспечивает подавление принятого сигнала в тракте приема. С выхода блока облучателя сигнал поступает через волноводный тракт на конвертор, состоящий из МШУ (с коэффициентом усиления 30–32 и температурой шума не более ), полосового фильтра, смесителя (с гетеродином) и усилителя промежуточной частоты (УПЧ).
Усиленный и преобразованный сигнал поступает по коаксиальному кабелю (с потерями не более 10 ) на вход приемного тракта блока преобразования радиочастоты (БПР). В БПР сигнал усиливается на 40–50 и преобразуется в промежуточную частоту (ПЧ) . Максимальный входной уровень сигнала: , максимальный выходной уровень сигнала: 0 . Коэффициент передачи БПР может меняться от 50 до 35 .
С выхода БПР сигнал ПЧ по кабелю с волновым сопротивлением 50 поступает на вход разветвителя.
К выходам разветвителя подключены входы модемов и вход тюнера системы наведения антенны (СНА). Затухание сигнала между входом и любым из выходов разветвителя составляет не более 10,5 .
|
В модеме сигнал преобразуется, демодулируется и поступает на оконечное устройство.
Структурная схема приемного блока терминала доступа к сети спутниковой связи.
Структурная схема приемного блока терминала широкополосного доступа к сети спутниковой связи представлена на рисунке 4.3.1.
Рис. 4.3.1.
Приемник состоит из малошумящего конвертора и блока преобразования радиочастот. Конвертор закреплен на антенне в непосредственной близости от облучателя. Первым каскадом конвертора является малошумящий усилитель. Он построен на малошумящих СВЧ транзисторах. Для минимизации общего коэффициента шума конвертора зададим коэффициент усиления МШУ=30 . Это также позволяет исключить влияние шумов последующих каскадов. Шумовая температура МШУ не более 50 .
Суммарный коэффициент шума представлен следующей формулой:
Чтобы уменьшить влияния отраженных волн, а также обеспечить устойчивость работы активных элементов, каждый каскад МШУ согласован по входу и выходу СВЧ трансформатором. Следующий каскад конвертора – полосовой фильтр (ПФ). Он применяется для подавления побочных каналов приема (зеркального канала первого гетеродина). Многозвенные фильтры в полосе пропускания имеют значительное затухание (около -20 ), согласно с этим большой коэффициент шума. Из всего вышесказанного следует, что полосовой фильтр - это фильтр малого порядка. Преобразователь частоты выполнен по схеме малошумящего двойного балансного смесителя с фазовым подавлением зеркального канала и сигнала гетеродина на выходе. Такая схема позволяет обеспечить подавление зеркального канала примерно на -40 . Для передачи сигнала по коаксиальному кабелю и для удобства построения УПЧ выбрана промежуточная частота 720 . Для построения УПЧ используем схему широкополосного транзисторного усилителя с комбинированной обратной связью приведенную в [5]. Усилитель обеспечивает усиление 10 дБ на один каскад в полосе 1 – 1400 . В структурной схеме широкополосного доступа к сети спутниковой связи необходимо 2 каскада. Далее сигнал по коаксиальному кабелю поступает в блок преобразования радиочастоты (БПР). БПР состоит из преобразователя частоты (ПЧ) (предварительный усилитель не показан), фильтра промежуточной частоты и усилителя промежуточной частоты 2. БПР обеспечивает перенос спектра сигнала на промежуточную частоту и осуществляет фильтрацию по соседним и комбинационным каналам приема. Полоса пропускания БПР равна 40, шаг настройки гетеродина при выборе ствола равен 50 (интервал между стволами), коэффициент усиления 50 , уровень подавления соседнего и зеркального канала – 50 . Электропитание МШУ, гетеродина и УПЧ 1 осуществляется без использования отдельного источника питания в конверторе. БПР может быть размещен либо у основания антенны либо в стойке, где расположено модемно-мультиплексерное оборудование внутреннего модуля станции.
|
4.4. Расчет энергетического потенциала линии спутниковой связи
Целью энергетического расчета радиолиний является расчет коэффициента шума приемника, коэффициента усиления антенн и потерь в антенно-фидерном тракте, удовлетворяющих заданной надежности работы сети.
Основными техническими требованиями, предъявляемыми к линии, являются следующие: пропускная способность, достоверность передачи сообщений, помехозащищённость, надёжность и живучесть, электромагнитная совместимость с другими линиями, массогабаритные параметры, время развёртывания.
Решение поставленной задачи будем осуществлять в соответствие со следующим алгоритмом [6]:
1) анализ исходных данных, нормирование требований к качеству участков связи, выбор (обоснование) недостающих параметров;
2) расчёт ослабления радиосигнала на участках линии спутниковой связи;
3) расчёт энергетических параметров приёмных устройств;
4) расчёт энергетических параметров передающих устройств;
5) разработка структурной схемы ретранслятора;
6) анализ полученных результатов и обоснование принятых технических решений;
Анализ исходных данных:
Географический район линии:
Географические координаты КА:
, в.д.
Географические координаты города Рязань:
, в.д.
Диапазон рабочих частот (Ku-диапазон):
Коэффициент шума ретранслятора спутника и земли:
Диаметр антенны:
Вероятность ошибки:
|
|
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!