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法学什么是卫星链路预算及其影响因素？
什么是链路预算设计？
在数据传输之前会制定无线链路预算，以预测数据通过信道传输过程中可能发生的损耗。链路预算考虑所有可能的损耗形式，包括路径损耗、大气吸收损耗和信道噪声。链路预算在卫星通信中非常常用。
E/S – 地球站；U/L – 上行链路；D/L – 下行链路；BER – 比特错误率；C/N – 载波噪声比；G/T- 接收天线增益与接收机系统噪声温度之比
什么是卫星链路预算？
卫星传输重要的全球天气、全球新闻等信息。卫星通信属于长距离通信。由于通信实体之间的距离非常远，必须确保适当的资源分配以建立和维持整个通信过程中的链路。
在卫星通信中，投资巨大，因此必须满足所有设计标准，才能充分发挥通信建立的目的。
哪些因素会影响卫星链路预算？
卫星链路预算将考虑几个因素，例如：
发射功率 (PT)
天线增益 (G)
工作频率 (f)
馈线损耗（或连接器损耗）
大气吸收损耗（如果需要，包括雨衰）
C/N 比（载波噪声比）
Gr/Ts 比
上述因素或参数至关重要。除了这些参数外，根据应用需求，链路预算中还包括其他因素。
链路预算示例
卫星通信在上行链路和下行链路使用不同的频段。
上行链路通信和下行链路通信分别制定链路预算。这里讨论上行链路预算。
上行链路通信的链路预算分析
来源 - 《卫星通信应用手册》第二版，2004年
作者 - Bruce R Elbert
这里讨论一些与链路预算相关的重要的参数。
发射功率
发射功率是链路预算设计中的一个重要参数。从地球站 (ES) 发射的信号要传播数百到数千公里才能到达接收卫星。为了确保接收器处信号的信噪比 (SNR) 高于阈值 SNR，必须分配适当的信号功率。
因此，需要考虑所有可能的噪声和干扰形式，并在传输前选择最佳功率。即使使用卫星中继器，到达目标卫星的接收功率水平也小于来自该中间中继点的发射功率水平。
在上行链路链路预算分析中，发射功率为 850 W。这以 dBW 表示。参考功率水平为 1 W。分配的信号发射功率与参考功率水平的比率映射到分贝标度上。
$$10log_{10}(\frac{850W}{1W})\sim\:29.3dBW$$
由于参考功率水平为 1W，我们使用 dBW 表示。
天线增益 (Gt)
长距离通信使用高增益天线。使用高增益天线可以减少路径损耗。对于长距离通信，优选抛物面反射器天线。这是因为，直径较大的天线具有较高的增益。从分析表中，增益指定为 50.6 dBi。因此，这是相对于各向同性辐射器的天线增益。反射器天线的直径在表中指定为 7 米。
有效各向同性辐射功率 (EIRP)
有效各向同性辐射功率 (EIRP) 是发射功率和天线增益的乘积。该乘积与发射功率和各向同性辐射器增益的乘积进行比较。
$$EIRP=P_{t}G_{t}$$
$$EIRP(dBW)=10log_{10}(P_{t}G_{t})=10log_{10}(P_{t})+10log_{10}(G_{t})=P_{t}(dBW)+G_{t}(dBi)$$
$$EIRP(dBW)=29.3dBW+50.6dBi=79.9dBW$$
考虑到发射器波导损耗，最终 EIRP 为
$$EIRP(dBW)=79.9dBW-2dB=77.9dBW$$
类似地，我们对下行链路通信进行了链路预算分析。
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