什么是載波噪聲干擾功率比

什么是載波噪聲干擾功率比

地球站所受干擾越小越好。但這種站址很難找到。因此允許一個(gè)最大干擾值，它的存在并不影響(不降低)通信質(zhì)量。這個(gè)最大干擾值就是干擾允許值(干擾容限)。

地球站通信業(yè)務(wù)不同，(數(shù)字，模擬，電視)或干擾源微波站業(yè)務(wù)不同，干擾源對(duì)地球站的影響效果不一樣，即不同情況所允許的干擾值不一樣。因此，一般規(guī)定一個(gè)普遍適用的干擾標(biāo)準(zhǔn)。常見(jiàn)資料有以下幾種：

C/I=(C/N+10)dB[1](不同業(yè)務(wù)數(shù)值略不同) (1)

C/I=20dB[2] (2) I=(kTB-6)dBW[3] (3) 由(1)式，C-I=C-N+10 ∴N-I=10， ∴N/I=10即： I= kTB-10 dBW，說(shuō)明(3)式形式可由(1)式轉(zhuǎn)化而來(lái)?！　∈街校?C/I：地球站低噪聲放大器輸入端(既參考點(diǎn)，也是天線輸出端)有用信號(hào)帶寬內(nèi)載波干擾比。 C/N：滿足通信質(zhì)量(技術(shù)指標(biāo))要求的在參考點(diǎn)的C/N。例如地球站數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它是滿足一定的BER時(shí)，所對(duì)應(yīng)要求的C/N(加儲(chǔ)備余量)。

C：進(jìn)入到地球站低噪聲放大器輸入端的載波功率。

I：進(jìn)入到地球站低噪聲放大器輸入端的干擾功率。

kTB：折算到地球站低噪聲放大器輸入端的接收系統(tǒng)噪聲功率底值(即N)。

公式(1)是從載噪比C/N的角度考慮的(既考慮C又考慮N)，公式(2)僅從載波C的角度考慮問(wèn)題，公式(3)僅從噪聲N的角度考慮。通信質(zhì)量(技術(shù)指標(biāo))都是用C/N(或間接用C/N)來(lái)表示的，而且不同業(yè)務(wù)所要求的C/N不同，因此用公式(1)最科學(xué)。

但公式(2)用起來(lái)最實(shí)用，它把不同業(yè)務(wù)對(duì)C/N要求的差別忽略了(只有幾dB差別)。

公式(3)是由公式(1)導(dǎo)出的，二者等效。有些情況下公式(3)用起來(lái)更方便。

為了方便，下面我們把公式(2)作為干擾容限標(biāo)準(zhǔn)。下面舉例說(shuō)明公式(1)與(2)基本一致。

例：Hughes的TES系統(tǒng)滿足誤碼率要求時(shí)，要求C/N≈8dB，一般還有2～3 dB余量，因此實(shí)際上C/N≈10dB。那么按公式(1)，C/I=20 dB，與公式(2)直接要求的C/I=20 dB一致。

載波功率C或載噪比C/N的值都可按鏈路計(jì)算得出。載波功率C只要知道所占用的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬或按一轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)同等大小的載波數(shù)去分轉(zhuǎn)發(fā)器功率，即可得：

EIRPPC＝EIRPS-10lgN-BO0dBW (4)

式中， EIRPPC：每載波的EIRP值。

EIRPS：轉(zhuǎn)發(fā)器的EIRP值。

N：同一轉(zhuǎn)發(fā)器按功率分的載波數(shù)。

BOO ：轉(zhuǎn)發(fā)器多載波工作時(shí)輸出的回退量。

地球站低噪聲放大器輸入端的載波功率C：

C= EIRPPC-Ld+Gr (5)

式中， Ld：下行傳播損耗。

Gr：地球站接收天線增益。

而C/N則較復(fù)雜，與較多其它參數(shù)有關(guān)，難算點(diǎn)。這也是大家愿意采用(2)式的原因。

由(2)、(5)式，

I=C-20= EIRPPC-Ld+Gr-20 (6)

這是在參考點(diǎn)上所允許的干擾。

允許的干擾功率譜密度為：

I/Bn=(EIRP-Ld+Gr-20)/ Bn (7)

式中， Bn：地球站載波噪聲帶寬。

這是在參考點(diǎn)上所允許的干擾功率譜密度。

有用信號(hào)是經(jīng)地球站天線主軸進(jìn)入到低噪聲放大器輸入端的(參考點(diǎn))。而大部分干擾是經(jīng)地球站天線旁瓣進(jìn)入?yún)⒖键c(diǎn)。天線旁瓣增益為G(θ)。

按干擾判據(jù)(2)式，

C/I=20=(EIRPPC-Ld+Gr)/[PI+ G(θ)]=20

式中， PI：在地球站天線口面外的干擾功率。

∴PI=EIRPPC-Ld+Gr- G(θ)-20 (8)

式中， θ：偏離地球站天線主軸角度。

這是在天線口外所允許的干擾功率。

G(θ)對(duì)一具體干擾要具體計(jì)算，見(jiàn)下面分析。這里為舉例，取G(θ)=0

例：TES系統(tǒng)，一個(gè)話音載波，4.5米天線，C波段。取鏈路計(jì)算參數(shù)：[12]

EIRPPC=9dB

Ld=196 dB， Gr=43 dB

PI=9-196+43-20=-164dBW

天線口面外允許的干擾功率譜密度為：

PI/ Bn=[EIRP-Ld+Gr- G(θ)-20]/ Bn (9)

得：PI/ Bn=-208.2dBW/Hz

小結(jié)：干擾允許值(2)式是：在參考點(diǎn)(低噪聲放大器輸入端)干擾允許值比載波小20 dB，但在天線口面外，由于干擾和載波來(lái)自不同方向(載波來(lái)自天線主軸方向，干擾可用來(lái)自水平任意方位方向)，干擾可比載波大。例如，如干擾來(lái)自偏離天線主軸15度方向，天線在此方向增益為0。(按天線旁瓣公式， G(θ)=29-25lgθ)因載波經(jīng)天線進(jìn)入到參考點(diǎn)有Gr倍增益，而干擾經(jīng)天線增益為O，在天線口面外，如載波，干擾同樣大，經(jīng)天線進(jìn)入到參考點(diǎn)，載波就比干擾大Gr倍了。

在天線口外：Pr= EIRPPC-Ld PI= EIRPPC-Ld(干擾與載波同樣大)

在參考點(diǎn)：C=( EIRPPC-Ld)+ Gr

I=( EIRPPC-Ld)+( Gr-20)+ G(θ)( G(θ)=0)

∴C/I= Gr

這樣在天線口外，干擾即使大于載波(Gr-20)dB，也是允許的。

在天線口外：Pr= (EIRPPC-Ld) PI= EIRPPC-Ld+( Gr-20)

在參考點(diǎn)：C=( EIRPPC-Ld)+ Gr

I=( EIRPPC-Ld)+( Gr-20)+ G(θ) ( G(θ)=0)

∴C/I= 20 dB

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