что работоспособность системы реализуется при Мг=Ю дБ, то получим, что Рс тг =-190-f 10 = -180 дБ.

Удобно также ввести понятие рабочего коэффициента шумов системы Fc, который учитывает шумы антенны, линии питания и приемника:

Fc = F-l+(Tj + Т )/Т,. (4.23)

Тогда чувствительность системы в целом, выраженная в ваттах,

Рсmin =NFkn= fс В4.10 или в децибельной мере Рстгп = Л2+с + В-204,

где Ра mm - чувствительность системы, (дБ; Nz - отношение снг-нал-шум на выходе приемника, дБ; fс - рабочий коэффициент шума системы, дБ; В - относительная ширина полосы (отнесенная к 1 кГц), дБ.

Пример. Приемник характеризуется следующими параметрами: Р=1,6 (-f2,0 дБ), ширина полосы 50 Гц (-fl7 дБ). Антенна имеет усиление Оя = 30 дБ инаправлена иа Луну: 7 а = 4К. Линия питания имеет затухание Л =1,26 (Л=1 дБ). Температура окружающей среды 7 о=290К. Необходимо, чтобы Nz=-\Q дБ (1 : 10). Рассчитаем чувствительность системы Рс mm в децибелах.

Пользуясь результатами расчета, приведенного выше (см. п 5), получаем, что Гл = 78К. Следовательио, Fe = F-1-f (7а-ЬГл)/7о = = 1,6-l + (4-f78)/290 = 0,883 или -0,54 дБ. Тогда Рст, =Л2+ -ffc + B-204 =-10-0,54+17-204 =-197,5 дБ или Рс т, = = 1,7-10-20 Вт.

Баланс мощности в системе, выбор усиления антенн. 1. Уровень сигнала, отраженного от поверхности Луны и возвратившегося на Землю, очень мал. Во всяком случае он значительно ниже минимальной чувствительности приемной системы в целом Единственная возможность скомпенсировать разность между чувствительностью системы и уровнем принятого сигнала заключается в использовании антенн с усилиями Gi и Gz, отличными от усиления изотропного излучателя. Другими словами, необходимо чтобы

Gi + G2>Pemin-Po. (4.24)

где Ро - потери на распросгранение. В формуле (4 24) все параметры заданы в децибелах.

Пример. Выходная мощность передатчика Рвы = 630 дБ (-f28 дБ). Потерн в линии питания С0С1авляют 1 дБ. Следовательно, уровень излученной мощности составляет -f28-1=27 дБ (500 Вт). Для частоты /=144 МГц получаем, что мощность сигнала, отраженного от поверхности Луны и возвратившегося на Землю, составляет Рр = 225 дБ (см. графики на рис. 4.32). Чувствительность приемной системы (см. предыдущие расчеты) Рот.-п = = - 197,5 дБ. Таким образом, сумма усилений передающей Gi и приемной Ga антенн должна удовлетворять неравенству (4.24):

Gi + G>Pcmin-Pp= - 197,5 -(-225) = 27,5 дБ.

Следовательно, для рассчитываемой линии радиосвязи можно использовать две антенны, для которых Gi = G2=15 дБ. Такая линия (радиосвязи обеспечит отношение ситиал/шум на выходе приемника, равное -10 дБ.

Если хотят получить более устойчивую радиосвязь (что достигается при условии Ni = 0 дБ), то необходимо применить антенны с суммарным усилением Gi-t-G2 = 40 дБ, т. е. использовать приемную и передающую антенны с усилением у каждой 20 дБ.

На рис. 4.39 приведена номограмма для расчета усиления обеих антенн в зависимости от частоты и параметра N2 для радиолинии, использующей отражение от Луны.

Частота, МГц Параметрn2,дБ 5000

2000- -

200 100

-1296 144

Суммарное усиление одеих антенн, дБ

55 60

\б5 70 75

80

85 90

+ 10 + 20 + 30 + 40

Рнс. 4 39. Номограмма для расчета усиления аитеии в зависимости от частоты и параметра N2 для радиолинии связи с помощью отражения от поверхности Луны (мощность передатчика 500 Вт, F-0 дБ, ширина полосы приемника - 100 Гц)

2 Рассмотренный выше метод расчета усиления антенн можно использовать и для других линий радиосвязи, например для линий тропосферного рассеяния. В последнем случае необходимо воспользоваться формулой

(4.25)

-пр-

Р пер Ps

где Рпр - мощность сигнала, принятого приемником, дБ; Рпер - мощность передатчика, дБ; Рэ - затухание иа линии тропосферной радиосвязи, дБ.

ТАБЛИЦА 42

Радиус я действия загоризоитной радиосвязи (мощность передатчика 200 В, потери в линии питания 3 дБ, чувствительность приемной системы -170 дБ)

Затухание иа линии тропосферной радиосвязи зависит от расстояния между станциями-корреспондентами, а также от частоты. На рис. 4.40 приведены графики, позволяющие определить значение Рз для трасс различной протяженности и различных частот.

Можно эту же задачу рассматривать иначе, а именно; зная коэффициенты усиления приемной Gz и передающей d антенн, а также мощность передатчика н чувствительность приемника, определить предельную длину трассы тропосферной радиосвязи. Предполагая, что Рпер = 20 дБ (100 В), Ро min =-170 дБ, Р=2, Л = 3 дБ, получаем для различных значений усиления антенн предельные расстояния R для трасс тропосферной лннин радиосвязи (табл. 4.2).

40 60 80100 200 400 дОО ЮОО

Рис. 4 40. Номограмма для расчета коэффициента затухания иа трассах с использованием приземной радиоволны и тропосферного рассеяния

Глава 5

КОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ