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卫星地球站电磁环境测试中的计算R 湖南怀化市无线电管理处 周勇卫星通信与其他通信手段相比较，其最大的优点是电波传播不受地理表面环境条件的影响，不仅通信信号质量好，而且卫星波束覆盖的地球表面范围大，这使得组建大范围区域通信网络所需的成本大幅降低。极高的性价比使卫星通信得到了迅速推广，卫星地球站也雨后春笋般迅猛发展起来。但设置地球站须经电磁环境测试，在电磁环境达到要求后方可建站。在电磁环境测试中，“计算”占据着很重要的地位。测试前需了解的参数的灵敏度，我们可得出此测试系统能否用于测试，测试的干扰信号读数是否需要修正。由尼奎斯特定理，我们可推出热噪声功率计算公式：P=KTB式中P:热噪声功率；K:玻尔兹曼常数，为1.38×10-23(J/K);T: 噪声温度(K ）;B:噪声带宽，由通频带决定;那么，天线置于0o仰角时，在LNA输入端的等效热噪声功率为P=K(T+T)BLaL测试系统中各测试设备的性能及技术指标：天线接收增益、天线噪即:P=-228.6+10lgT+10lgT+10lgBLaL声温度、馈线损耗、LNA或LNB增益、LNA或LNB噪声温度、频谱分析仪灵敏度、隔直器损耗、LNB本振频率等。卫星工作参数：卫星标称轨道经度、租用转发器编号、转发器下行中心频率、下行极化方式、卫星下行 EIRP、信息速率等。拟建地球站地理参数和技术参数：地球站地理坐标、地面海拔高度、天线距地面高度、天际线仰角图；地球站天线工作指向、接收天线尺寸、接收天线增益、G/T值、天线接收极化方式、接收载波中心频率、+30dBm/B带宽(Hz)（1）LP:在LNA输入端测量带宽内的等效热噪声功率（dBm）;aT:天线仰角为0时测试天线的等效噪声温度（K），一般取100～150K;LT : 测试系统中 LNA 的等效噪声温度（K ）;B:测试系统的测量带宽（Hz）;如果测试天线口面处的干扰功率为P，天线接收增益为G，则正接收信号带宽、接收信号调制方式、传输速率、接收系统等效噪声温度、常情况下Par＜ P +G。LaR图1电磁环境测试系统方框图规定的C/N值或Eb/Nb值（BER为10-6时）等。P 折算到频谱分析仪输入端的热噪声功率PLhP=P+G-L（2）h L L PhL电磁环境测试中的计算1.计算测试系统的灵敏度依据GB13615-95《地球站电磁环境保护要求》建议，一个典型的电磁环境测试系统如图1。测试系统对微弱信号的检测能力称为测试系统灵敏度。它与频谱仪灵敏度、天线增益、LNA 的增益和噪声温度都有关。通过计算测试系统P:折算到频谱分析仪输入端的测量带宽内的热噪声功率（dBm）;P:在LNA输入端测量带宽内的等效热噪声功率（dBm）;LG:测试系统LNA的增益（dB）;需的误码率门限E/N或C/N值（BER=10E-6时）、设备恶化量L、bePbL:测试系统的馈线损耗（dB）;干扰储备量 (N+N )/N，确定地球站实际所需C/N值。IreP应比频谱分析仪对应带宽的频谱分析仪灵敏度P低10dB，即(C /N)=(C/N)+L +(N+N)/N（4）hCreeI满足P-P＞10dB。(C/N):实际所需的载噪比（dB）C hreH测试系统灵敏度应比允许的干扰电平低10dB以上，当测试系统灵敏度余量不足10dB时，频谱分析仪读出的干扰信号相对于频谱分析仪热噪声的幅度值就不是实际的干扰信号幅度，必须进行修正。若频谱分析仪读出的干扰信号相对于频谱分析仪热噪声的幅度为 P ，实际的干扰(C/N):理论上所需的载噪比（dB）eIL:设备恶化量，对VSAT站一般取4dB(N+N )/N:干扰储备量，一般取1dBIN:外部干扰功率信号幅度为P。根据CCIR建议558，我们由(C/N)值计算载干比（C/I）有Ia.对于窄带射频干扰信号，实际的干扰信号幅度修正为P =P-K（3.A）rere（C/I=(C/N)+10dB（5）(2) 计算地球站接收机输入端的载波信号功率CI HIP:修正后的干扰信号幅度HP:频谱分析仪读出的干扰信号幅度如果卫星通信系统设计中已经给出到达地球站接收系统的载波信号电平值，可以被直接引用，则可使用其值计算 C/I，否则需计算载波信HK:修正系数（dB）［与P关系见图2］号功率。b.对于宽带射频干扰信号，实际的干扰信号幅度修正为P=P+20│lg(1.5B/Δf)│（3.B）计算卫星载波信号到达地球站接收系统的功率 C，计算方法有两种:第一种方法I HIP:修正后的干扰信号幅度C=EIRP敏载波-L+GdRP:频谱分析仪读出的干扰信号幅度=EIRP-10lgn-BO -L+GHB:频谱分析仪中频带宽（MHz）=EIRP转发器-10lg（B0dR/B-BO