卫星转发器的三个主要参数为:G_T SFD与EIRP
卫星转发器的三个主要参数为G/T、SFD与EIRP。G/T和SFD反映卫星接收系统在其服务区内的性能,它们与卫星接收天线的增益分布线性相关。EIRP反映转发器的下行功率,它与卫星发送天线的增益分布线性相关。卫星天线增益G随天线指向与工作频率而变。因此,转发器参数随服务区内的不同地点而变,同一地点的不同转发器参数也有差异。特定地点的转发器参数可从城市参数列表或等值线分布图中查到 。 G/T
G/T为接收系统的品质因数(figure of merit),单位为dB/k。G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。其中G为接收天线增益,T为表示接收系统噪声性能的等效噪声温度。G/T值越大,说明地面站接收系统的性能越好。
目前,国际上把G/T≥35dB/K的地面站定为A型标准站,把G/T≥31.7dB/K的站定为B型标准站,而把G/T<31.7dB/K的站称为非标准站。
G/T的计算公式为:
G/T = GR – TS
式中的GR为卫星天线的接收增益,TS为卫星接收系统的噪声温度。 SFD
SFD为饱和通量密度。当转发器被推到饱和工作点时,上行载波在接收天线口面所达到的通量密度。它反映卫星转发器对上行功率的需求量,单位为dBW/m2。 SFD与G/T的关系为
SFD = constant + attn – G/T
式中的constant为反映转发器增益的计算常数,其数值多在-100与-90之间,constant越小,转发器的增益就越高;attn为转发器的增益调整量,它可由地面遥控改变,用于调整SFD的灵敏度。用户在作链路计算时,应向卫星公司了解相关转发器attn的当前设置值,并且据此对从图表查到的SFD数据作修正。 EIRP
EIRP(Effective Isotropic Radiated Power) 有效全向辐射功率 。
EIRP也称为等效全向辐射功率,它的定义是地球站或卫星的天线发送出的功率(P)和该天线增益(G)的乘积,即: EIRP=P*G
如果用dB计算,则为
EIRP(dBW) = P(dBW) + G(dBW)
EIRP表示了发送功率和天线增益的联合效果。
EIRP是卫星通信和无线网络中的一种重要参数。有效全向辐射功率EIRP为卫星转发器在指定方向上的辐射功率。它为天线增益与功放输出功率之对数和,单位为dBW。 EIRP的计算公式为
EIRP = P – Loss + GT
式中的P为放大器的输出功率,Loss为功放输出端与天线馈源之间的馈线损耗,GT为卫星天线的发送增益。
由对比同一颗通信卫星的C频段EIRP分布图和Ku频段EIRP分布图可知,C频段转发器的服务区大,通常覆盖几乎所有的可见陆地,适用于远距离的国际或洲际业务;Ku频段转发器的服务区小,通常只覆盖一个大国或数个小国,只适用于国内业务。C频段转发器的EIRP通常为36到42dBW,G/T通常为-5到+1dB/k,地面天线的口径一般不小于1.8米;Ku频段转发器的EIRP通常为44到56dBW,G/T通常为-2到+8dB/k,地面天线口径有可能小于1米。另一方面,C频段因为电波传播通常不受气候条件的影响,适用于可靠性较高的业务;Ku频段转发器则因电波传播可能遭受降雨衰耗的影响,只适用于建网条件较差、天线尺寸和成本受限的业务。
下表是亚洲卫星公司四颗卫星的最大EIRP、G/T值 EIRP
C波段 Ku波段 C波段
G/T
Ku波段
亚洲二号 41.6dBw 53.9dBw 0.6dB/K 7.7dB/K
亚洲三号 41.8dBw 55dBw 0.8dB/K 7.9dB/K
亚洲四号 41.8dBw 55.8dBw 1.7dB/K 9dB/K
亚洲五号 41dBw 53dBw 0dB/K 8dB/K