Эффективная изотропно-излучаемая мощность и карты зоны обслуживания
Изотропный излучатель - это источник, излучающий равномерно по всем направлениям. Поясним это на следующем примере. Представьте себе электрическую лампочку мощностью 40 Вт, свисающую с потолка до уровня замочной скважины. Наблюдатель, смотрящий через замочную скважину, увидел бы именно изотропный излучатель мощностью 40 Вт. Если параболический отражатель от старой автомобильной фары, разместить прямо за лампочкой, то энергия, исходящая от нее, будет отражаться и усиливаться в одном основном направлении -к замочной скважине так же, как это происходит с лучом фары автомобиля. Наблюдатель, поле зрения которого ограничено, будет воспринимать источник света как изотропный излучатель значительно более высокой мощности. Другими словами, эффективная мощность оказывается намного выше реальной. Данный пример является аналогией того, что происходит с параболической передающей антенной спутника. Для удаленного наблюдателя, которым в данном случае является антенна на месте приема, излучение имеет более высокую мощность, чем мощность изотропного излучателя. Это происходит потому, что у антенны транспондера есть параболический рефлектор (отражатель), а антенна на месте приема сигнала (наблюдатель) имеет ограниченный обзор передаваемого луча. Известно, что эффективная изотропно-излучаемая мощность (ЭИИМ) спутника Astra 1А составляет для центральной зоны обслуживания 52 дБВт и мощность транспондера равна 45 Вт. Следовательно, можно вычислить такое значение ЭИИМ (EIRP) в ваттах, каким его «видит» антенна.
EIRP = 10 log (эффективной мощности);
эффективная мощность = io(EIRP/1") =
=10(52/10) =
=158 489 Вт или 158,5 кВт.
Отсюда можно вычислить коэффициент усиления передающей антенны транспондера:
усиление = 158 489/45 = 3 522 раза.
Повторяя вычисление для типичного спутника системы DBS при выходной мощности транспондера НО Вт и значении EIRP, равном 61 дБВт для центральной зоны обслуживания, получим:
эффективная мощность = 10(EIRP/10) == 1 258 925 Вт или 1,25 МВт;
усиление = 1 258 925/110 = 11 445 раз.
Как и в случае с лампочкой, интенсивность луча будет уменьшаться по мере возрастания расстояния от основной оси, поскольку луч будет естественным образом конусообразно расходиться. Карта ЭИИМ зоны обслуживания спутником составляется путем соединения контуров или линий через точки с равными значениями ЭИИМ в зоне обслуживания. Уровни значений будут уменьшаться по мере удаления от центра, как это можно увидеть на рисунке, где демонстрируются карты зон обслуживания для ч спутника «Eutelsat W4».
Карты зоны обслуживания спутником Eutelsat W4
Приведенные выше расчеты показывают, что, когда используются единицы эффективной мощности, начинают появляться большие и громоздкие числа. Вот почему ЭИИМ измеряется в логарифмических единицах - децибелах по отношению к 1 Вт. Как отмечено ранее, увеличение на 3 дБ соответствует удвоению мощности. Следовательно, отдельные небольшие возрастания значений, показанные на картах зоны обслуживания, соответствуют большим изменениям в уровнях мощностей. Большинство карт зоны обслуживания имеют характеристики кругообразной формы с уровнями ЭИИМ, которые линейно уменьшаются по мере удаления от основной зоны обслуживания.
Также читайте:Напряжение, выраженное в децибелах
Пояс Кларка
