中财网翻译官乔菲和程家阳:卫星链路预算解读
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/05/11 03:00:19
根据用户需求，卫星公司或设备集成商会提供给用户一份链路预算表，类似于本文后面的附表。以下将对链路预算表的有关具体注意事项进行介绍，并对一些项进行解读。
由于链路预算表项目较多，专业术语较多，可能使人一时不知所措、如何下手。其实只要把握如下几个重点项就能将此表解读，其它项虽然还有很多，但已无关痛痒。
一、链路预算有关具体注意事项
在链路预算中用户应重点关心如下结果：
u 收、发站天线大小及天线指向
u 功放大小及余量
u 载波分配带宽
u 接收系统余量
u 分配带宽占整个转发器带宽及占卫星有效全向辐射功率的百分比(%)
1、收、发站天线大小
u 如收、发站天线尺寸较大，安装位置不允许，链路预算应重新提交
u 应综合考虑天线尺寸及所配置功放大小的成本。一般发射站天线配的大，功放就配的小；相反，天线配的小（在卫星公司允许情况下），则功放必须配的大些。在可能的情况下，考虑到今后扩容，应尽量选择天线大些。
如附表中，在发射站总的EIRP固定为58.53dBW的前提下，建议配置为
u 如接收天线尺寸由于安装或其它原因受限，只能选用小于链路预算中建议的天线尺寸，则：
1、 改变调制方式、降低门限。由于改变了调制方式，在信息速率不变的情况下，会增加租用带宽，且会增加上行功率；
2、 改变转发器的衰减档，使其更加不灵敏，以此提高上行功率。但一般卫星公司较少同意，除非用户租用整个转发器。且即使改变衰减档，一般对下行接收改善也有限，天线尺寸也小不了多少。
3、 采用高增益天线，如偏馈天线+高质量低噪声放大器（LNB或LNA）+低损耗电缆，此法一般改善也较小。
以上3法可行的还是第一种方法，具有可操作性。
2、天线指向
u 用户应根据链路预算提供的天线方位、俯仰角确定实际位置安装天线是否有遮挡。如遮挡且又无其它合适位置，则此星不可用，链路预算的其余部分已不需再看。
u 如不遮挡，但如天线仰角≤5°，由于此时地面热噪声将大量进入天线，且载波受降雨及地面干扰的影响将会大大增加，一般情况下也不建议使用。
3、功放大小及余量
功放大小决定了价格，应和天线综合考虑成本。例如Ku-Band 4W BUC 和8W BUC 在价格上差了将近一半。
如功放仅发射一个载波，一般SSPA 功放余量在1dB左右；如发射2个以上载波，余量应至少保留3dB以上。
4、载波带宽
u 
sym/s
前向纠错(FEC)编码率通常为：1/2、2/3、3/4、5/6和7/8；
Reed-Solomon常用编码率：188/204，如无则RS=1；
BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、32APSK及64QAM的调制因子分别为1、2、3、4、5、6。
u 载波分配带宽的取值：在滚降（Roll-Off）为0.35时，为符号速率的1.4倍；滚降为0.2时，则为符号速率的1.25倍（或1.3倍）。下表中的载波间隔因数Carrier Spacing Factor为1.35，即是此意。
如MODEM的Roll-Off为0.2，事先应向卫星公司说明。有的情况是，即使说明卫星公司也不见得采纳。例如对于占用带宽小于1MHz的情况下，为保护小载波免于或少受干扰，仍按符号速率的1.4倍计算分配带宽。下表中就是Roll-Off虽然为0.2，6Mbps的信息速率也够大，但分配带宽仍按1.35计算。
u 载波分配带宽决定了租用转发器的相关费用。
5、接收系统余量
u 总的载噪比与MODEM门限载噪比之比值为系统余量。
u 一般C波段接收系统余量设计为2.5dB-3.5dB，Ku波段余量在考虑雨衰后设计为0.5-1dB。余量太小会造成通信不稳定，有时会出现中断；太大则会造成收/发端配置过高，增加了不必要的成本，以致浪费。
6、分配带宽占整个转发器带宽及占卫星有效全向辐射功率的百分比(%)
u 用户所占用的转发器功率应与他向卫星公司租用的转发器带宽相平衡，即二者所占百分比应相同。一般卫星公司是不允许超功率使用的，但如必须在一定被允许范围内超功率使用，卫星公司将会按其功率带宽收费，而不是按实际转发器分配带宽。
二、链路预算表重点项解读
解读：
1.1核对发/收站地址
Uplink earth station ：Beijing
Downlink earth station ： Beijing
1.2 磁偏角Magnetic variation
磁偏角指地球上任一处的磁北方向和真正北方之间的夹角。在我国除部分磁力异常的地方外，一般磁偏角都是向西偏，即指南针所指的都不是真正的正南而是正南偏东一点儿。磁偏角最大可达6度，一般情况为2-3度。
在链路预算表的第4部分将用到此值。
1.3 天线口径Antenna aperture
发射、接收分别采用
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解读：
3.1 核对载波调制方式 Modulation
4-PSK 即QPSK
3.2 比特误码率 Required bit error rate performance
BER 的大小一般根据业务形式决定。越高，则要求的MODEM的解调门限越高，需更大的接收天线。一般电视载波要求BER≥10-5，数据载波BER≥10-7。
3.3 MODEM 门限值
Required Eb/No with FEC coding ：5.5 dB
3.4 信息速率—Information rate
指送给MODEM的初始信息速率
3.5 前向纠错码率 FEC code rate
码率越高，MODEM接收门限越高。
3.6 载波扩展因数 Spread factor
MODEM的Roll-Off 常用的为：0.2、0.25、0、35，则此因数对应为：1.2、1.25、1.35。
此因数越大，载波占的转发器带宽越宽，租费越高。
3.7 载波间隔因数 Carrier spacing factor
用于计算载波分配带宽，一般是：
转发器分配带宽Allocated transponder bandwidth=符号速率Symbol Rate×载波间隔因数Carrier spacing factor
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解读：
4.1 天线俯仰角Elevation
以水平为0°，向上升起，无遮挡为宜
4.2 罗盘指向角度Compass bearing
此值为计算的天线方位角True azimuth加上磁偏角后，用罗盘看的角度。以正北为0°，顺时针旋转，无遮挡为宜。
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解读：
7.1 接收系统余量Excess margin
如前所述，一般C波段接收系统余量设计为2.5dB-3.5dB，Ku波段余量在考虑雨衰后设计为0.5-1dB。
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解读：
8.1 波导损耗Waveguide loss
一般置于天线下方的SSPA，考虑波导损耗1dB
8.2 发射站总的有效全向辐射功率Total EIRP required
[EIRP]=[HPA]+[天线增益]-[波导损耗]
8.3 总的功放功率输出Total HPA power required
考虑波导损耗后，功放最终要输出的功率
8.4 要求功放输出的功率，以W为单位的表示法 Required HPA power capability 17.24 W
8.5 转发器分配的带宽 Allocated transponder bandwidth
8.6 分配带宽占整个转发器的百分比 Allocated transponder bandwidth
即
8.7 占用转发器功率的百分比Used transponder power
转发器最大输出功率=转发器饱和EIRP-转发器输出回退OBO=41-3=38dBW
Used transponder power % = 载波使用的转发器功率/转发器最大输出功率×100 (用真值运算)