Link Hesabı D Roddy Chapter 12

Giriş İletim ve alım güçleri arasındaki fark nasıl oluşur? Decibel [G] EIRP (Equaivalent Isotropic Radiated Power) Maximum güç akı yoğunluğu [EIRP]=[PS]+[G] dBW Sistemin bir tarafından gerçekleşen güç girişi Diğer taraftan alınan güç sistemdeki kayıplara bağlı Bazıları sabit Bazıları istatistiksel verilerle tahmin edilebilir Bazıları hava şartlarına bağlıdır Hesaplamaya açık hava koşullarından başlanır

12.3 İletim Kayıpları 12.3.1: Uzay boşluğu Alıcıdaki güç akı yoğunluğu ile efektif açıklığın çarpımı dB cinsinden 3 parçaya ayrılır EIRP, GR, FSL f(MHz), r(km) Verilen EIRP için alıcıdaki güç frekanstan bağımsız Frekans arttıkça anten kazancı artar Ancak, yol kaybı da aynı oranda artar Verilen iletim gücü için alıcıdaki güç frekansla birlikte artar G ve GR frekansla artar. FSL de artar.

12.3 İletim Kayıpları 12.3.2 Besleyici Kayıpları [RFL] Kablolar, dalga kılavuzları, filtreler 12.3.3: Anten doğrultma hataları [AML] 0.2-0.5dB İstatistiksel verilerden tahmin edilir 12.3.4 Atmosferik ve İyonosferik kayıplar [AA] (Sabit 0.2 dB) 12.4: Link Hesabı denklemi [LOSSES]=[FSL]+[RFL]+[AML]+[AA]+[PL] [PR]=[EIRP]+[GR]-[LOSSES]

12.5 Gürültü (Noise) Kayıplar alıcıdaki güçlendirici ile telafi edilir Ancak gürültü bu şekilde telafi edilemez Isınan elektronların hareketleri Gürültü gücü PN=kTNBN k=1.38x10-23J/K Boltzmann Sabiti TN eşdeğer gürültü sıcaklığı (kelvin) Gerçek fiziksel sıcaklık ile ilgili Uç uca eklenmiş gürültü kaynaklarının sıcaklıkları toplanabilir BN Gürültü bant genişliği (Hz) Gürültünün düz bir frekans izgesi vardır (N0=kTN)

12.5 Gürültü 12.5.1 Anten gürültüsü Sky noise (yandaki şekil) Dünyanın ısısal radyasyonu (El<5o,10o) Su buharı (25GHz) Oksijen (60GHz) Uydudaki antenler (290K) Anten kaybı 60K (C band), 80K (Ku Band)

12.5 Gürültü 12.5.2: Güçlendirici N0,ant=kTant N0,out=Gk(Tant+Te) Te=35K-100K N0,in=Gk(Tant+Te) 12.5.3: Uç uca eklenmiş güçlendiriciler G=G1G2 N0,2=G1k(Tant+Te1)+kTe2 N0,1=k(Tant+Te1+Te2/G1) TS=Tant+Te1+Te2/G1 İlk aşamanın kazancı fazla, gürültü gücü az olmalı Genel: TS=Tant+Te1+Te2/G1+Te3/G1G2

12.5 Gürültü 12.5.4 Gürültü Faktörü (F) Güçlendirici gürültüsünü ifade eder Gürültü sıcaklığına alternatif olarak Anten oda sıcaklığındadır (T0=290K) Çıkıştaki gürültü N0,out=FGkT0 Gürültü sıcaklığı ve faktörü arasındaki ilişki Gk(T0+Te)=FGkT0 Te=(F-1)T0 Gürültü Figürü: [F]=10log10F 12.5.5: Resistif (Absorptive) Elemanlardaki gürültü İletim hatları, dalga kılavuzları, yağmur Güç tüketen sistemler aynı zaman gürültü üretir Yukarıdaki sistem Nrad=kTx/L+kTNW,0 Matched: Nrad=kTx TNW,O=Tx(1-1/L) TNW,i=Tx(L-1) Oda sıcaklığında F=L

12.5 Gürültü 12.5.6 : Sistem gürültü sıcaklığı TS=Tant+Te1+(L-1)T0/G1+L(F-1)T0/G1 Sistem girişindeki LNA kablodan önce olmalıdır

12.6 Taşıyıcı-Gürültü Oranı [C/N]=[PR]-[PN] [C/N]=[EIRP]+[GR]-[LOSSES]-[k]-[TS]-[BN] G/T oranı önemli: [G/T]=[GR]-[TS] dBK-1… [C/N]=[C/(N0BN)]=[C/N0]-[BN] [C/N0]=[EIRP]+[G/T]-[LOSSES]-[k] dBHz

Backoff TWTA güçlendiricileri doğrusal olmayan karakteristiğe sahiptirler Saturasyona girerler Intermodulation distortion Input Backoff Output backoff [BO]O=[BO]i-5dB

Uplink [C/N0]U=[EIRP]U+[G/T]U-[LOSSES]U-[k] dBHz [EIRP]U:Yer istasyonu için [G/T]U:Uydudaki alıcı için [LOSSES]U: Uplink frekansı için hesaplanır Saturation flux density TWTA’nın saturasyona girmemesi için ileticide gereken maksimum EIRP [ΨM]=[EIRP]-[FSL]-[A0] [A0]=(21.45+20log10 f) [EIRP] =[ΨM]+[LOSSES]+[A0]-[RFL]

Uplink Input Backoff TWTA’nın doğrusal bölgede çalışması [C/N]U= [ΨS]+[A0]-[BO]i-[RFL] +[G/T]U-[k]

12.9 Yağmur Etkisi Ku bandı ve yukarısında Yağmur en büyük sönümlenme sebebidir Depolarizasyon Dairesel/Eliptik ve Yatay-Dikey Radome: 14dB 12.9.1 Uplink Rain Fade Margin (Yan tablo) Gürültü pek artmaz Fading artar

12.9 Yağmur Etkisi 12.9.2 Downlink rain-fade margin Emilme ve bunun yanında gürültü artışı Train=Ta(1-1/A) Ta :efektif yağmur sıcaklığı (270K-290K arası) Gök gürültü sıcaklığı Tsky=TCS+Train Düşük frekans ve düşük yağmur Tamamen emici (gürültü) Yüksek frekans ve yağmur oranı Gürültünün yanında saçılım da vardır

12.10 Birleşik Uplink ve Downlink C/N Oranı Birleşik C/No değeri Uplink ve Downlink’in harmonik ortalamasıdır. Örnek 12.18 ve 12.19

Sorular 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,15,16, 17,18,19,20, 21,22