EIRP指标设计与实现

1、1、 EIRP定义EIRP是描述系统发射能力的指标，EIRP = G + P -L,G是天线增益，P是功 放输出功率，L是馈线损耗.2、 地面站EIRP指标设计思路在地面站系统存在上行业务时，需对 EIRP进行设计.包括如下情况：a.卫星测控地面站，上行信号为卫星控制信号；b.数据采集系统地面终端，上行信号为采集数据；c.卫通地面站，存在端到端的双向数据传输。对于a, b两种情况，卫星上都有解调器，地面站 EIRP设计时，只考虑上 行链路，保证卫星接收 C/Noo EIRP > C/No th+ Loss - G/T -228。6。对于卫通地面站的EIRP设计，由于卫星不设终端，只具备转

2、发功能，终端 位于对端地面站，因此须考虑上行链路和下行链路 ，保证对端地面站的C/No。这 里的设计稍微复杂，叙述如下：设计公式如下：C/No ±=EIRP 地Loss+G/T 卫+228.6;AC/No 下=EIRP 卫-Loss+G/T 地+228.6; BC/No = 1/ （1/ （C/No 上）+1/ （C/No 下）。C上述公式联立，可看出 C/No与EIRP地的关系。但值得注意的是，公式中 EIRP卫和G/T卫都与卫星参数有关，特别是 EIRP卫，无法从卫星参数中一眼看出， 须通过计算.下面，对卫星转发器参数和 EIRP卫的计算方法进行介绍。与链路计算有关的卫星转发器参

3、数有且只有 5个：G/T卫、饱和通量密度、 输入回退、输出回退、最大输出 EIRP卫max.1） G/T卫：卫星转发器接收系统G/T。与公式A有关。以下2）3）的参数，与公式B中的EIRP 卫有关。2）饱和通量密度：通量密度（W）反映卫星天线单位有效面积上的接收功率.不科学的说，该量的目的就在于反映卫星的接收功率，只是考虑到大线的原因，才炮制出通量密度这一物理量。W EIRP地 Loss 101g（勺），可见，W 决定于 EIR%。饱和通量密度（Ws）是卫星转发器的参数之一，指卫星转发器输入压缩时 卫星天线单位有效面积上的接收功率.这一物理量反映的是卫星的灵敏 度，当通量密度达到 Ws时，即可

4、判断卫星输入已压缩。显然，这种情 况在实际中很少出现，因为输入压缩时，卫星输出已超过输出压缩点， 功放深度压缩，比较危险。一般，卫星方允许卫星接收通量密度达到的 值是Ws-Boi.关于输入、输出压缩和Boi,详见第3）点3）输入回退（Boi）和输出回退（Boo）:先说明输入压缩和输出压缩.输入压 缩是指转发器功放输入口前置放大器压缩，输出压缩是指转发器功放压 缩。在转发器使用时，为了保证线性，卫星方一般规定转发器前放的额 定输出功率比压缩点小310dB,这就是输入回退（Boi）,规定转发器 功放的额定输出功率比压缩点也小 36dB,这就是输出回退（Boo）.对于链路设计来说，除了 Boi比较重

5、要外，Boo与Boi的差值也相当关 键.4）最大输出EIRP卫max：工程上，最大输出EIRP卫max指的就是卫星功放输 出达到压缩点时，卫星的EIRP值.（对于卫星，一般资料中好像并不区 分饱和点和压缩点）。通过上述介绍，需搞清楚如下关系：当地面站EIR电达到一定水平，使卫星的接收通量密度 W达到Ws-Boi,卫星功放输出在输出压缩点的基础上回退Bo。，此时，EIRP 卫=EIRP 卫 max -Boo。进一步，当地面站EIRP地较小时，卫星的接收通量密度距 WsBoi差 一个量值 Bo,贝U EIRP卫 二 EIRP 卫 max Boo -Boo至此，公式A、B、C中的所有参数都已确定，建

6、立 Excel表格，可以方便的 得C/No与EIRP地的变化关系。一般设计时，在Excel表格中不断调整EIRP地,C/No 自动计算得到结果，直到满足门限要求为止。在调整EIRP地的过程中，还要注意时刻注意中间量 Wo如下：1） W不能超过 Ws-Boi-10lg（N）,其中,N为单个转发器中的载波数 量。若 W超过 Ws-Boi-101g（N）,则无论C/No计算结果如何，都 要降低EIRP地；（对于实际运营的通信卫星，这一条也可以适当放 宽：WsBoi101g （N） <W< Ws-Boi,此时,你在占用其他用户的 信道功率，影响转发器线性，很不厚道）2） 对于传输速率要求非

7、常高的情况，设计EIRP地，使W= Ws-Boi-10lg （N）.即以卫星下行EIRP卫最大化为原则.这种情况特别适用于 星状网的主站以及传输速率要求极高的情况。3） 对于传输速率不高的情况（一般，地面EIRP地较小，W也很小），不必考虑 W,设计原则就是保证 C/No大于C/No th.这种设计的 例子包括：星状网的小站、低速率传输的场合。3、 EIRP指标实现思路确定地面站EIRP指标后，根据公式EIRP = G + P - L,只需对天线增益G、 功放最大输出P和馈线损耗L进行设计.设计建议如下：1) 对于第2章中的a,b两种应用情况，完全根据天线的接收指标(G/T值)来确定天线口径，

8、从而得到发射增益 G功放的输出P= EIRP 地-G + L。2) 对于第2章中c应用情况，地面站天线、功放指标需与对端的指标一起考虑，同时也要结合G/T值设计.比较简单的做法是，根据经 验确定天线口径和功放大小，然后根据Excel链路计算表进行微 调。常见的设计原则是：车载站天线设计考虑运输性，尽量采用 小天线、大功放；星状网中主站采用大天线；网状网中，两端天线、 功放指标尽量一致。3) 馈线一般如下设计：S频段以下均可采用低损电缆，功率较大时，须采用大功率低损电缆.S频段电缆损耗一般是0。15dB/m,低频情 况，损耗更小.C、Ku、Ka等一律采用波导馈电，损耗一般按0.1dB/m 设计。值得注意的是，在地面站系统中，功放和天线之间往往会 接入测试耦合器、多工器、开关、环行器等微波器件，设计时，在馈线损耗上要留有1dB左右的余量.4、 工程建议1) 对于典型的卫通系统，市面上的天线、功放都有一定的规格，在设计时，天线、功放尽量满足规格标准.比如，天线口径：13m,7.3m,6m, 3。7m,2。4m, 1。8m,1.5m,1.2m, 0.9m；功放输出：8W, 16W, 25W, 40W,60W, 80W 等。2) 馈