В проект ссылок радиосвязей между двумя сайтами вопросы области значений, пропускной способности и качества принимаемого сигнала имеют решающее значение для системного инженера. Анализ бюджета ссылок учитывает все прибыли и убытки в канале связи. Некоторые факторы и варианты проекта, такие как длина пути распространения, поляризация сигнала и кабель подачи антенны, ухудшают качество сигнала, в то время как другие, такие как усилитель степени и размер антенны, могут увеличить интенсивность передаваемого сигнала.
Этот пример использует приложение linkBudgetAnalyzer, чтобы свести в таблицу системные параметры и вычислить усиления и потери, которые влияют на производительность системы. Отдельные вкладки задают настройки для Uplink и Nownlink. После определения настроек восходящего и нисходящего каналов выберите Analyze, чтобы обновить усиления и потери, указанные на вкладке Results, и вкладках с графиками потерь при распространении в свободном пространстве (FSPL) и G/T для восходящего и нисходящего каналов.
Вкладки Uplink и Nownlink содержат следующие свертываемые разделы входного параметра:
Ссылка - Содержит параметры уровня канала связи, такие как частота, полоса пропускания, обязательные Eb/N0
Передатчик - Содержит конкретные параметры передатчика
Приемник - Содержит специфические параметры получателя
Распространение - Содержит параметры для задания различных атмосферных элементов, которые используются для вычисления потерь в пути распространения сигнала.
Вкладка Results содержит разделы Uplink и Nownlink, которые обеспечивают результаты бюджета ссылки для Uplink и Nowlink, соответственно. В Приложении содержится список функций, используемых для вычисления результатов.
Расстояние и повышение вычисляются из входных параметров Широта, Долгота и Высота для передатчика и приемника.
Коэффициент усиления Tx Antenna и коэффициент усиления Rx Antenna являются функциями соответствующего диаметра Antenna, Эффективности Antenna и входных параметров Frequency.
Tx EIRP является функцией степени усилителя, потерь отката усилителя, потерь фидера, потерь радома, других потерь и входных параметров усиления антенны Tx. Tx EIRP, который представляет переданную эквивалентную изотропно-излучаемую степень (EIRP), является величиной степени, которая должна быть излучена изотропной антенной, чтобы получить эквивалентную плотность степени, наблюдаемую от фактической антенны в заданном направлении. Как правило, EIRP цитируется для антенны boresight, которая определяется как ось максимального излучения.
Степень передаваемого сигнала уменьшается геометрическим расширением волнового фронта. Эта потеря представлена потерями при распространении в свободном пространстве, которая вычисляется с помощью fspl function, Distance и Frequency.
Ослабление дождя вычисляется rainpl функция с использованием расстояния, частоты, скорости дождя, вертикального и поляризационного наклона. The rainpl функция применяет модель ослабления осадков Международного объединения электросвязи (ITU), которая применяется только для частот на 1-1000 ГГц [1].
The fogpl функция вычисляет ослабление тумана/облака с помощью расстояния, частоты, температуры тумана/облака и плотности воды тумана/облака. The fogpl функция применяет модель ослабления облака и тумана ITU, которая действительна только для частот на 10-1000 ГГц [2].
Ослабление атмосферного газа является функцией расстояния, частоты, температуры, атмосферного давления и плотности водяного пара и вычисляется с помощью gaspl функция, которая применяет модель ослабления атмосферного газа МСЭ, которая действительна для частот на 1-1000 ГГц [3].
Поляризационные потери получаются из угла несоответствия поляризации.
Общие потери распространения состоят из всех вышеупомянутых потерь.
Tx EIRP уменьшается из-за общих потерь распространения и потерь приемника Radome для обеспечения полученной изотропной степени в получателе.
В приемнике антенна усиливает Полученную изотропную степень усилением Rx-антенны, в то время как потери Фидера и другие потери ухудшают сигнал. Принятая степень сигнала показывает чистый результат.
Rx G/T предоставляет информацию о эффективности приемника и вычисляется из коэффициента усиления Rx Antenna и температуры системы. Приемник эффективности улучшается, когда G/T увеличивается.
C/N представляет ОСШ (отношение сигнал/шум) и является функцией степени Принимаемого сигнала, Системной температуры, Полосы пропускания и константы Больцмана.
C/No вычисляется из C/N и полосы пропускания.
Полученный Eb/No указывает энергию на бит и является функцией C/No и скорости передачи.
Маржа вычисляется из Полученных Eb/No, Необходимых Eb/No и потерь при реализации. Одна цель при выполнении анализа бюджета ссылки состоит в том, чтобы иметь удовлетворительный запас для выбранной скорости передачи данных, полосы пропускания, EIRP и рисунка заслуг приемника. Часто для получения необходимого запаса ссылки требуется некоторая корректировка.
Для графиков потерь пути и эффективности приемника смотрите вкладки FSPL и G/T восходящего и нисходящего каналов. Потери при распространении в свободном пространстве составляют наибольший компонент потерь распространения. Это пропорционально расстоянию и частоте. Рисунок заслуги приемника увеличивается с усилением антенны, которое пропорционально диаметру антенны. Заданные диаметр антенны частоты и приемника показаны красным * маркером на графиках.
Для вычисления различных параметров и потерь, упомянутых в этом примере, используются следующие функции:
Сектор радиосвязи Международного объединения электросвязи. Рекомендация ITU-R P.838-3: Специфическая модель ослабления для дождя для использования в методах предсказания. 2005.
Сектор радиосвязи Международного объединения электросвязи. Рекомендация ITU-R P.840-6: Ослабление из-за облаков и тумана. 2013.
Сектор радиосвязи Международного объединения электросвязи. Рекомендация МСЭ-Р P.676-10: Ослабление атмосферными газами 2013.
