Способ измерения частотной зависимости затухания радиоволн в осадках на трассе ИСЗ-Земля Советский патент 1985 года по МПК H04B3/48 H04B7/185 

J Изобретение относится к области радиосвязи, радиовещания и телевизионного вещания с использованием искусственных спутников Земли (ИСЗ) и может использоваться для измерени частотной зависимости статистики затуханий радиоволн на трассах ИСЗ Земля. Известен способ получения частотной зависимости статистики затухания радиоволн на трассе ИСЗ - Зем ля с использованием радиометров работающих на разных частотах и принимающих излучение либо самой ат мосферы, либо излучения космических источников (нa lpимep, Солнца) и по интенсивности этих излучений опреде ляется величина затухания радиоволн О . Известный способ сравнительно прост в его реализации, но имеет ограничение либо по максимальной величине измеряемого затухания (при измерении собственного излучения атмосферы до 10 дБ) либо и по величине и по статистике затухания ради волн в предлагаемом направлении тра сы ИСЗ - Земля (при измерении излучения космических источников это ограничение связано с движением Земли). Наиблее близким техническим решением к данному изобретению является способ измерения частотной зависимости затухания радиоволн в осадках на трассе ИСЗ - Земля, при котором измеряют затухание радиовол на фиксированной частоте И. Однако при реализации известного способ получения частотной зависимости требуются большие затраты на строительство земных станций спутниковой связи, работающих на нескольких час тотах, а также наличие соответствующего оборудования на борту спутлика. В период освоения новых диапазонов частот такое оборудование отсутствует и подлежит разработке. Целью изобретения является расши рение частотного диапазона измерений при ограниченных аппаратурных затратах. Для этого в способе измерения частотной зависимости затухания радиоволн в осадках на трассе ИСЗ Земля, при котором измеряют затухание радиоволн на фиксированной частоте, одновременно на той же 792 фиксированной частоте измеряют затухание сигнала на наземной трассе, проходящей по азимуту, совпадающему с проекцией на земную поверхность трассы ИСЗ - Земля, измеряют затухание сигнала на других частотах на той же наземной трассе, при этом лина наземной трассы равна длине роекции эффективно ослабляющего частка трассы ИСЗ - Земля на земную оверхность, а затухание на других астотах на трассе ИСЗ - Земля опрееляют по формуле . д iil : .,c где i искомая величина затухания радиоволн на трассе ИСЗ - Земля на частоте fj . измеренная величина затухания радиоволн на трассе ИСЗ - Земля на частоте) , А ц ,А| измеренные затухания сигнала на наземной трассе на частотах f и f 2 На чертеже представлена схема системы для осуществления предложенного способа измерений. Система содержит искусственный спутник Земли ИСЗ 1 с генератором частотой i. на борту, сигнал которого излучается на Землю, приемную земную станцию 2, принимающую сигнал от ИСЗ 1 на частоте i( , приемную станцию 3 наземной линии, переданнцую станцию 4 наземной линии, излучающую сигналы на частотах i, ,, зону 5 осадков, точку 6 пересечения трассы ИСЗ - Земля с верхней границей эффективно ослабляющего участка зоны 5 осадков. Способ измерения частотной зависимости затухания радиоволн в осадках заключается в следующем. Собираются статистические данные о затухании радиоволн за один и тот же длительньй период времени (несколько месяцев) на частоте i на трассе ИСЗ Земля и на частотах f , 1 з наземной трассе. На основании этих статистических данных затухания радиоволн в осадках строятся интегральные распределения затухания для трассы ИСЗ - Земля и наземной трассы для каждой частоты. Из этих распределеНИИ для одного и того же процента времени Т находятся величины затуха ний ,.Чй1я,)) и значения затуханий на трассе ИСЗ Земля на частотах ij и i определяю ся в соответствиис формулой (1). Физически.возможность использова ния такого способа основывается на том, что трасса наземной линии проходит под трассой ИСЗ - Земля и про тяжённость ее выбирается равной проекции на земную поверхность эффе тивно ослабляющей части трассы ИСЗ Земляу т.е. одна и та же зона 5 осадков будет вызывать затухание ра диоволн как на трассе ИСЗ - Земля, так и на наземной линии и, следовательно, меяиу этими затуханиями будет существовать определенная взаимосвязь. Применение такого способа измерения частотной зависимости затухания радиоволн в осадках на трассах ИСЗ - Земля существенно уменьшает затраты по оборудованию эксперимента по сравнению с прямыми измерениями на трассе ИСЗ - Земля, позволяет расширить частотный диапазон по данным о затухании радиоволн примерно в 2 раза, существенно сокращает сроки получения необходимых данных о затухании радиоволн в новых диапазонах частот, позволяет сформулировать технические требования к оборудованию линий ИСЗ - Земля в этих диапазонах до начала его разработки. Все это вытекает из следующего. Для оборудования наземных линий можно использовать в основном серийно выпускаемую аппаратуру в диапазоне частот 10-40 ГГц. При организации измерений на спутниковой линии требуется разработка и изготовление специального уникального комплекса, что требует больших затрат средств и времени. Поэтому такое оборудование разрабатывают и устанавливают обычно только на две частоты, различающихся на 10-1$ ГГц. Это и позволяет получать расширение частотного диапазона измерений.

--СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЗАТУХАНИЯ РАДИОВОЛН В ОСАДКАХ НА ТРАССЕ ИСЗ-ЗЕМПЯ, при котором измеряют затухание радиоволн на фиксированной частоте, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона измерений при ограниченных аппаратурных затратах, одновременно на той же фиксированной частоте измеряют затухание сигнала на наземной трассе, проходящей по азимуту, совпадающему с проекцией на земную поверхность трассы ИСЗ - Земля, измеряют затухание сигнала на других час7:отах на той же наземной трассе, при этом длина наземной трассы равна длине проекции эффективно ослабляющего участка трассы ИСЗ - Земля на земную поверхность, а затухание на других частотах на трассе ИСЗ - Земля определяют по формуле р ь а ЧгЧстт; Ч искомая величина затугде ,с хания радиоволн на трассе ИСЗ - Земля на частоте z j. - измеренная величина за° тухания радиоволн на трассе ИСЗ - Земля на О О) частоте f ( , i,H ц - измеренные затухания сиг нала на наземной трассе на частотах f f t ,