Ku波段卫星通信雨衰计算及分析外文翻译

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Ku波段卫星通信雨衰分析及对抗措施

Ku波段卫星通信雨衰分析及对抗措施

Ku波段卫星通信雨衰分析及对抗措施庞宗山路平(军械工程学院光学与电子工程系石家庄050003)摘要:雨衰是影响Ku波段卫星通信系统传输质量及系统性能的主要因素之一。

介绍了Ku波段卫星通信中雨衰产生的机理及其对信道的影响,并提出了有效减少雨衰对Ku波段卫星通信不利影响的措施。

关键词:Ku波段卫星通信雨衰中图法分类号:TN927;文献标识码:A1雨衰的机理及影响1.1雨衰的产生当电波穿过降雨的区域时,雨不仅吸收电波能量,而且对电波产生散射。

这种吸收和散射共同形成电波衰减,散射还能导致大范围无线电干扰,并对电波存在去极化效应,我们称这些衰减和干扰为雨衰。

这种衰减呈现非选择性能和缓慢的时变特性,是导致信号劣化,影响系统可用性的主要因素,因此雨衰问题也就成为系统设计过程中必须考虑的重要问题。

雨衰的大小与雨滴直径与波长的比值有着密切的关系,当信号的波长比雨滴大时,散射衰减起决定作用,当电磁波的波长比雨滴小时,吸收损耗起决定作用,无论是吸收或散射作用,其效果都使电波在传播方向遭受衰减;当电磁波的波长和雨滴直径越接近时衰减越大,一般情况下(比如中短波)电磁波的波长远大于雨滴直径,故衰减很小,C波段信号受雨衰的影响也可以忽略。

对于10GHz以上的电磁波,雨衰的影响就非常明显了,在链路计算中必须考虑雨衰的影响。

频率越高雨衰的影响越大,大雨和暴雨的对电磁波的衰减要比小雨大得多。

图1是国际无线电咨询委员会(CCIR)(现为国际电联(ITU))提供的雨衰与频率和降雨大小的关系图,从图中可以很清楚地看出Ku波段信号受雨衰的影响如图1所示。

降雨对电波的衰耗为实线,而云、雾引起的衰减为虚线。

Ku波段频率较高(12GHz-18GHz),波长与雨滴的大小可比拟,受雨衰的影响比较严重。

由图1和图2可看出,在Ku波段,中雨(雨量为4mm/h)以上的降雨引起的衰耗相当严重,若电波穿过雨区路径长度为10km图1:雨、云、雾引起的衰耗图2:降雨衰减系数与降雨量、工作频率的关系曲线时,对于Ku波段上行线路,衰耗为2dB 左右,下行线路的衰耗为1dB左右;在暴雨(雨量为100mm/h)情况下,每公里的损耗强度较大,但雨区高度一般小于2km,暴雨引起的衰耗将超过10dB以上。

Ku波段卫星通信雨衰预测

Ku波段卫星通信雨衰预测

Ku波段卫星通信雨衰预测
鲁晓睿
【期刊名称】《信息通信》
【年(卷),期】2013(000)007
【摘要】世界许多国家都建立了很多的国内卫星通信系统和国际卫星通信系统。

由于通信的容量的逐步增大,很多业务正由以前的C波段向现在的Ka、Ku波段过渡。

Ku波段卫星通信比C波段卫星通信带宽大、抗干扰性强、地球站的直径小且更容易安装,但是Ku波段的雨衰相对于C波段更大。

目前Ku卫星在全国大部分地区的空管单位都有装备,用作地面链路的备份。

空管单位保障民用航空器正常飞行的工作特点决定了它对数据传输的可靠性有着极高的高求。

对 Ku卫星雨衰的研究对实际的安全保障工作具有指导意义。

文章借助几种数学模型对雨衰进行预测并加以比较分析。

【总页数】2页(P12-13)
【作者】鲁晓睿
【作者单位】河东机场民航宁夏空管分局,宁夏银川750009
【正文语种】中文
【中图分类】TN927
【相关文献】
1.如何降低Ku波段卫星通信雨衰影响 [J], 王磊
2.Ku波段卫星通信雨衰预测 [J],
3.浅谈如何降低雨衰对Ku波段卫星通信的影响 [J], 鲁辰龙
4.基于南方Ku波段卫星通信雨衰分析及对抗措施分析 [J], 李吉
5.Ku波段卫星通信雨衰分析及对抗措施探讨 [J], 高睿劼;陆斌;许松松
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Ku频段卫星通信地球站设计中降雨衰减的计算

Ku频段卫星通信地球站设计中降雨衰减的计算

Ku频段卫星通信地球站设计中降雨衰减的计算
孟天柱
【期刊名称】《邮电设计技术》
【年(卷),期】1998(000)012
【摘要】比较了目前国内关于降雨衰减的两种计算依据的主要区别;介绍了在Ku频段卫星通信地球产吉所使用的降雨衰减的计算方法;给出了一些城市的降雨衰减数据。

【总页数】5页(P12-16)
【作者】孟天柱
【作者单位】邮电部设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TN927.2
【相关文献】
1.降雨对ku频段卫星通信的影响及措施 [J], 孙凯;潘成岗;
2.Ku频段卫星通信车载地球站的“动中通”技术 [J], 李文铎
3.Ku频段机载卫星通信地球站防冲击振动技术 [J], 洪浩;梁冀生
4.AKD3000 Ku频段智能化便携式卫星通信地球站系统 [J], 小记
5.Ku频段卫星通信技术在地球站工程设计中的应用 [J], 钟志刚
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关于Ku波段卫星广播中雨衰现象的研究与讨论

关于Ku波段卫星广播中雨衰现象的研究与讨论

星也被大量应用。因为 Ku波段波长是 2 . 5 e m, 线路 影 响 。在 模 拟 方 式 的卫 星 线 路 方 面 而 言 , 和 雨滴 的 线 度 比较 接 近 ,可 以有 效 显 示 出 雨衰 在 雨衰相对 比较小 的状况下 ,广播线路 并不容 问题 ,因此针对 Ku波 段卫星 的电波传播过程 易出现中断,但是对于数字形 式的卫星线路而 中的雨衰量大小完成预测评估 ,能够为 卫星上 行站 与各地卫星的接收系统工程项 目设计 提供
般 是 由雨 滴 模 型 和 电波 极化 方 式 以 及 接 收 区
参考文献
[ 1 ] G . B r u s s a a r d e t c . A t m o s p h e r i c M o d e 1 1 i n g
接收系统完成科 学、合 理的设计,从而在一定 程度上有效减小 降雨造成 的影响 。
( d B / k m)
本 ,便于实现个体接 收。其次 ,C波段 的卫星
广播遭 受地 面微波等许多干扰源 的同频 的干扰
十 分 严 重 ,但 是 Ku波 段 受 到 地 面 许 多 要 素造

公 式 中 的 a与 b表示 为 待 定系 数,其 中
C o mmu n i c a t i o n s T e c h n o l o g y・ 通信技术
关于 K u 波段 卫星广播中雨衰现象的研究与讨论
文/ 孙 超
0 . 3 c m 间,处 于 K u波段 中 的内波波 长通 常为 分析 K u波段 的电波传播 特性, 依据 C C I T 建议 的相 关方法 与接 收 天 线 仰 角 以 及 电 波极 化 角 的数 据 , 针对 K u 波段的雨衰完成定量计算 , 同时把 雨衰 的曲线 标记在地 图 中。 依据 雨衰 曲线 能够对卫 星的 K u波 段 的 转发 器天 线相 应 波束 图完 成 优化 设计 。本文 主要 对 K u波段 的 卫星 广播 中雨衰 现 象进行 了研 究

ku频段卫通系统雨衰模型

ku频段卫通系统雨衰模型

hR
(Km)
=
⎧3.0 ⎩⎨4.0
+ −
0.028ϕ 0.075(ϕ

36)
0 ≤ ϕ ≤ 36° ϕ ≥ 36°
式中ϕ 为地球站的纬度。
(1)
天线仰角由地球站经纬度、通信卫星所处的经度决定。计算公式为:
θ
=
⎡ arctan ⎢
cos

cosφ

0.151⎥⎤ °
⎢⎣ 1 − cos2 ∆ cos2 φ ⎥⎦
据量较小,在 Ku 频段只包含频率为 10、12 和 15GHz 的三组数据,无法直接得出其他工作
频率的数据。参考文献[6]提出了一种采用频率拟合公式计算回归系数 KH、αH 、KV 和 αV 的
方法。具体公式如下:
kH
= 100.3364e
−⎜⎛ ⎝
lg
f −1.1274 0.2916
⎟⎞ 2 ⎠
−⎜⎛ lg f −1.4080 ⎟⎞ 2
−⎜⎛ lg f −0.6353 ⎟⎞ 2
−⎜⎛ lg f −2.3105 ⎟⎞ 2
αV = 0.5463e ⎝ 0.3657 ⎠ + 0.2158e ⎝ 0.3636 ⎠ − 0.1693e ⎝ 0.2155 ⎠ − 0.01895e ⎝ 0.2938 ⎠
0.03 5 6 9 13 12 15 20 18 28 23 33 40 65 105 96 0.01 8 12 15 19 22 28 30 32 35 42 60 63 95 145 115 0.003 14 21 26 29 41 54 45 55 45 70 105 95 140 200 142 0.001 22 32 42 42 70 78 65 83 55 100 150 120 180 250 170

Ku波段卫星通信雨衰与抗雨衰问题的研究

Ku波段卫星通信雨衰与抗雨衰问题的研究
制又 可 以分为 开 环 和 闭环 两种 。开 环 功 率控 制 是利 用 地 面站 所
K u频 段无 线 信号 穿越 雨 区 时 , 密集 的雨 滴会 吸 收 一部 分无 线信 号 的 能量 , 还 会 对无 线 信 号产 生 散 射 , 散 射 后 的无 线信 号 进而 会 导致 大 面积 的无线 电干 扰 , 使 得 无线 电波 出 现去 极 化 效
号 强度 进 行监 测 , 并根 据 监测 结果 计 算 出通 信 链路 中的 降 雨信 的影 响
1 . 1 雨衰 的 形成 机理
耗, 依 照该 计 算 结果 对 地 球站 的发 射 功 率进 行 动态 调 整 , 从 而 达 到 雨衰 补 偿 的 目的 。该 方法 不 仅 能 够 提 升 系统 的通 信 容 量 , 还 能够 有 效提 升 卫 星通 信 信 号 的可 靠性 。具体 的 , 上 行功 率 控
源 , 是 一种高 效 的抗 雨衰方 式 。
变特 性 ,雨衰 由雨滴 直径 与 无 线信 号 的波长 的 比值 决 定 , 当无
线信 号波 长 大 于 雨滴 直径 时 , 雨衰 主 要 体现 为 散 射 ,当无 线信
号波 长 小 于 雨 滴直 径 时 , 雨 衰 主要 体 现 为吸 收 损 耗 。无 论 雨衰 体现 为 哪种 特性 , 都 会影 响无 线信 号在 传播 方 向 的传 输 特性 。 理 论分 析 和 实践研 究表 明 , 在K u 波 段 的无 线信 号 穿越 中 雨 以上 的 降雨 区域 时 所 出现 的衰 耗会 非 常 明显 , 当穿 越长 度 为 1 O
应 , 这 一现 象 即为 雨衰 。 K u频 段信 号 在 穿越 雨 区 中的衰 减 具有 非 选择 性 和 缓慢 的 时

浅谈对Ku波段卫星通信雨衰影响的分析和处理方法


显, 实际 上 , 降雨 除 了衰 减信 号 以外 还 引起 噪声 温 度 的增加 和 去极 化 的 发 生 , 般 情 况 下 都 要考 虑 一
雨衰 的影 响 , 进 行 较 精 确 的 计 算 时 也 还 要 考 虑 在
得 格外 突 出 , 故确有 必要 对 K u波 段卫 星通 信 中雨
结果 表 明 雨滴 的半 径 约 在 0 0 5 o ~ . m 之 . 2 n 0 3 c
信息。综合参考所在地 区雨衰测算结果 和实践应
错 编码技 术 和功 率 自动控制 等对 抗 雨衰 的措 施 和方 法可 有效减 小 雨衰 。
关键词 : 星通信 ; 衰现 象 ; 衰测 算 ; 卫 雨 雨 降低 措施
中 图分 类号 :P 1 . T 3 15 文献 标识 码 : A
An lssa d Tr a me to i tn a in Ef csf rKu-a d S tl t mmu ia in ay i n e t n fRan Ate u t f t o o e b n a el eCo i nc t s o
减, 简称 雨 衰 。降 雨 引 起 的 衰 减 对 信 号 影 响 较 明
由于实 时不 间断通 信是 整 个 系统 的关键 , 此 , 因 解 决 卫星 通信 受天气 等 自然 条件 影 响 的 问题 就 显得
尤 其重 要 。作 为 近 年 我 国应 用 较 多 的一 个 波 段 , K u波段 的波长和 雨 滴 的线 度 接 近 , 哀 问 题 就 显 雨
赵 国顺
中 国电子科技 集 团公 司第二 十七研 究所 , 州 4 0 4 郑 507
摘 要: 文章 论述 了卫 星通信 中雨 衰现 象和 对抗 雨衰 的 方法 与 效果 。 通过 雨 衰 大 小的 估 测

卫星通信专业词汇表

米的Ku或Ka波段卫星通信终端设备
V-pol
Virtical polarizati on,垂直极化,电场矢量在垂直方向上往复变化的线
极化方式
VSAT
Very Small Aperture Terminal,甚小口径终端,通常指天线口径为1到3米的C或Ku波段小型卫星通信地球站
X波段
X-band,通常以7.25到7.75GHz频率下行、并以7.9到8.4GHz频率上 行的卫星通信波段,常被称为7/8GHz波段
标参数的定位系统
HPA
High power amplifier,位于通信设备发送端末级的咼功率放大器
HPBW
Half Power Beamwidth,半功率波束宽度,天线增益下降3dB处的波束宽度
H-pol
Horiza ntal polarizatio n,水平极化,电场矢量在水平方向上往复变化的线极化
设备,多用于网管主站和大站、以及卫星转发器
U/L
Up link,上行链路,从地球站到卫星的链路
UPC
Up link Power Control,上行功率控制,通常用于Ku波段,为克服上行
降雨衰耗而对地球站发送功率所作的调整控制
USAT
Ultra Small Aperture Term in al,超小口径终端,通常指天线口径小于0.5
时间片断上共用同一个载波频率的技术手段
TT&C
Tracki ng. Telemetry and Con trol,跟踪、遥测和遥控,卫星控制中心的
二大功能,特指卫星控制中心
TVRO
Televisio n Receive On ly,电视单收天线,或电视单收站
TWTA
Travli ng Wave Tube Amplifier,行波管放大器,电源转换效率较咼的功放

浅谈Ku频段卫星通信的雨衰分析及补偿措施

浅谈Ku频段卫星通信的雨衰分析及补偿措施发布时间:2021-06-04T08:07:59.095Z 来源:《教育学文摘》2021年4月总第369期作者:杨晨李泰清陈姮史艳伟[导读] 所以有必要对雨衰问题进行深入探讨,提出行之有效的抗雨衰措施,从而减少降雨产生的不利影响。

91206部队山东青岛266000摘要:Ku频段卫星通信中,降雨引起的信号衰减对通信链路的通断起着非常重要的作用。

本文将探讨雨衰对卫星信号传输的影响,由此提出Ku 频段卫星通信抗雨衰的补偿方法,预防雨衰对卫星信号的干扰,推动我国的卫星事业发展。

关键词:Ku频段卫星通信雨衰分析补偿措施卫星通信是现代通信技术的一项重要手段,在各个领域尤其是应急指挥方面取得了长足发展。

由于实时不间断通信是整个系统的关键,因此,解决天气等自然条件对卫星通信影响的问题就显得尤为重要。

Ku频段作为近几年我国应用较多的一个频段,它的波长和雨滴的线度接近,雨衰问题就显得格外突出。

所以有必要对雨衰问题进行深入探讨,提出行之有效的抗雨衰措施,从而减少降雨产生的不利影响。

一、雨衰的产生和影响当无线电波穿过降雨的区域时,雨不仅会吸收无线电波的能量,而且还会对它产生散射。

这种吸收和散射共同形成无线电波的衰减,散射还能导致大范围无线电干扰,并对无线电波有去极化效应,我们称这些衰减和干扰为雨衰。

雨衰的大小与雨滴直径、与波长的比值有着密切的关系。

当信号的波长比雨滴大时,散射衰减起决定作用;当信号的波长比雨滴小时,吸收损耗起决定作用;无论是吸收还是散射作用,其效果都使电磁波在传播过程中遭受衰减。

当电磁波的波长和雨滴直径越接近时,雨衰越大。

一般情况下(比如中短波)电磁波的波长远大于雨滴直径,故衰减很小,因此C频段信号受雨衰的影响也可以忽略。

但对于10GHz以上的电磁波(Ku频段信号的频率为12-18GHz),雨衰的影响就非常明显了。

频率越高,雨衰的影响越大,大雨和暴雨对电磁波的衰减要比小雨大很多。

Ku波段卫星通信降雨的交叉极化研究

Ku波段卫星通信降雨的交叉极化研究王蕾蕾;李萍;安合志;张文辉【摘要】研究了Ku波段降雨引起的交叉极化产生机理与影响。

根据ITU-R交叉极化衰减预报预报模式,利用134°E亚太6号Ku波段卫星参数,结合广州、南京、长春、西安等城市的降雨数据对12 GHz频率上进行极化衰减量的分析计算。

同时为补偿交叉极化引起的衰减,提出了两种极化补偿网络,效果明显。

%The mechanism and effects of cross-polarization induced by rainfall in the Ku-waveband is discussed.Based on the ITU-R prediction model and parameters of the Ap-6,134 °E,Ku-waveband satellite,the cross-polarization attenuation quantity is calculated at 12 GHz with the rainfall data of Guangzhou,Nanjing,Changchun,and Xi'an.In order to compensate for the attenuation caused by cross-polarization,two polarization compensation networks are put forward with desirable effect.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2012(025)011【总页数】3页(P40-41,62)【关键词】卫星通信;Ku波段;极化【作者】王蕾蕾;李萍;安合志;张文辉【作者单位】武警工程大学研究生大队,陕西西安710086;武警工程大学通信工程系,陕西西安710086;武警工程大学研究生大队,陕西西安710086;武警工程大学研究生大队,陕西西安710086【正文语种】中文【中图分类】TN927.2随着通信技术和空间技术的发展,卫星通信发展迅速,成为重要的信息传输载体。

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Ku波段卫星通信雨衰计算及分析外文翻译Ku波段卫星通信雨衰计算及分析徐慨、向顺祥、黄林书电子工程系海军工程大学中国武汉摘要:使用雨量计、频谱分析仪和其他设备,根据模拟结果,测量和分析了武汉市降雨率及雨衰对Ku波段卫星通信信号的影响。

分析了降雨率和雨衰的关系,并将结果与国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)估计值进行了比较,分析了实际测量值与预测值之间的不同之处。

利用测得的数据,对不准确的预测模型,提出了一个改进算法,证明 ITU-R提出的预测模型是正确的。

实验结果表明,有必要通过长时间的测量,获得足够的数据,来确定不同站点雨衰与降雨率之间关系。

关键词:频谱分析仪、卫星通信、雨衰、预测模型I 引言在卫星通信链路设计,必须计算链路的效率和冗余。

因为信号可能会被吸收和过滤,所以必须提供冗余或一些对抗措施,如自适应功率控制,通过分集接收来提高链路效率。

然后有两个问题:应该提供多少冗余来满足链路的有效性要求;应采取什么措施来对抗雨衰。

虽然国内外已经做了许多理论的实验研究,但是对于不同的地域链路的设计要求,实验结果不是很符合。

在论文中,通过一段时间测量武汉的降雨以及Ku波段卫星信号衰减,绘制了降雨和信号衰减之间的关系图。

在比较获得的关系图和ITU-R给出的模型曲线后,证明ITU-R预测模型在不同地区之间存在一些错误,因此有必要进行一些测试,对ITU-R预测模型做一些修改。

II 测量系统的原理图一显示了测量系统的原理。

该图的左侧的是降雨衰耗估算。

下行链路信号由天线接收,并且其频率被转增下来的低噪声B转换,并且随后转到频谱。

最后,通过RS-232接口,信号电压被保存到计算机。

菱形天线:0.6m,LNB振荡器频率11300MHz ;输入频率:12.25GHZ~12.75GHZ;输出频率:950MHZ~1450MHZ;因为它是垂直极化测量信号,电源电路是采用12.5 V直流;光谱频率范围:3KHZ~ 3GHZ,10个值是每分钟收集。

右侧是降雨量的测量。

这个雨量计的测量精度:0.1毫米~ 7毫米/小时,运行电压:9 ~ 24 v直流电源提供的收集器.雨量计得到了降雨的每分钟(毫米),并发送数据在计算机中的数据收集器。

当数据乘以60,那么降雨的小时是有(毫米/小时)。

测试地点:武汉,纬度:30.52°;经度:114.31°;高度:23.3米测试频率:12.333GHz;仰角的天线:48.45°。

Fig.1 实验系统结构图III 测试结果及建模分析A. ITU-R降雨衰减模型A =g×L (dB)(1)g = a×Rb (dB/km)(2)其中,L是降雨的有效路径,g是降雨衰减比,R是雨量比,a,b是相关系数,其值随频率不同变化。

B.阳光下计算放的信号的参考电平吸光度的衰减在雨天、云和大气的变化是缓慢的。

大气吸收有氧气和水蒸气组成。

其中水的蒸气在不同的天气变化最大。

相比较而言,吸收衰减在慢衰减中是最主要的因素。

为了去除噪声和闪烁的影响,分析了在下雨之前三天和下雨之后三天的晴朗天气所有的信号电平,得到了晴朗天气的信号参考电平As。

C.计算雨衰取在1分钟内获得的10个信号得平均值,就得到了雨中每分钟的信号电平。

然后每分钟雨衰如下:A = A s - A r (dB)其中,A是指雨衰,As是晴朗天气的信号参考电平,Ar是雨中的每分钟信号电平。

D.测量结果分析图2表示的是武汉地区2008-05-03 的降雨情况。

水平轴是时间,垂直是雨衰减率。

信号随时间衰减如图3所示。

比较两个图,可以得出以下结论:(1)降雨越大,雨衰也越大。

最大的降雨发生在5月3号的21:00,恰好信号衰减发生在那个时候(2)信号衰减是不仅发生在下雨的时候,下雨后也有,因为在某些方面天空中的云也使信号发生衰减。

例如,5月3日在17:00-18:00,虽然不下雨,但很明显,仍然有信号衰减。

(3)雨衰减率期间的降雨量是相对持久。

在相同的降雨,信号由降雨引起的为20的衰减分钟显然是大于一个或两分钟。

Fig2. 武汉降雨环境Fig 3 信号衰减E.误差分析雨衰减和信号衰减之间的关系如图4所示。

水平轴是降雨,垂直轴的是雨衰减率。

“*”曲线是降雨试验测得,“ð”曲线是在ITU-R提供的公式模型的基础上绘制。

“△”曲线是草拟的测量值处理的最小二乘方法算法。

如图所示,由ITU-R提供雨衰模型与武汉地区实际情况有很大不同,并且随着降雨量的增加误差也增大。

图4:雨衰之间的关系Fig 5. 误差曲线IV 改进后的算法模型修改后的ITU-R雨衰模型:Ap=Aitu-r—Perror其中,Ap是修正后的雨衰减,Aitu-r是ITU-R雨衰模型预测的雨衰,Perror是修正因子。

图5是误差曲线。

“*”是图4所提供的误差值曲线,曲线是由最小二乘法得到的。

表达式为:Perror=-0.0006*R*R+0.1308*R-0.1847 (dB)其中,R是降雨量。

则修改后的预测模型是:Ap=Aitu-r—(-0.0006*R*R+0.1308*R-0.1847 ) (dB)V. 结论在本文中,利用相关设备测量了降雨量和Ku波段卫星通信信号衰减的值。

通过比较测量值和ITU-R提供的雨衰模型,发现了测量值和预测值之间的一些不同。

通过分析测量数据,提出了一个修改算法来修正ITU-R提供的雨衰模型。

结果表明,随着测得的数据的数量的增加这个修改后的数据会与实际值更吻合。

信号衰减与降雨持续时间有关。

同样的降雨比,持续20分钟降雨引起的信号衰减比续1分钟或2分钟降雨大得多。

与此同时,真正的情况是非常复杂的、多方面的,特别是决定雨衰减一些因素,如雨滴的大小,降水在整个衰减路径的分布、风速和温度,他们都对雨衰有影响。

所以我们应该建立一个长期的观察机制,来获得降雨衰减和降雨的足够数据。

这些数据将是未来研究ka波段卫星通信重要的基础。

参考文献[ 1 ] Zulfajri B H,Kiyotaka F, Kenichi I, and Mitsuo T。

日本九州岛Ku波段雨衰测量,[ J ]。

IEEE天线与无线传播快报,2002(1):116-119.。

[2] J.Kang,H.Echigo K.Ohnuma,S.Nishida,R.Sato,“VSAT系统三年测量和在Ku波段雨衰卫星通道CCIR估计”,IEICE mun,vol.E79-B,pp.1546-1558,1997年10月。

[3]Amaya C, Rogers D V亚太海事展气候变化Ka波段卫星地球链接降雨衰减特性[J]。

IEEE Trans. On Microwave Theory and Techniques, 2002, 50(1): 41-45[4] Dissanayake A, Allnuh J.雨衰减和其他传播障碍以及地球卫星路径的预测模型[J].IEEE Trans. On Antennas andPropagation, 1997, 45(10): 1546-1557.[5] Dong You Choi,使用1小时降雨率无1分钟降雨率转换的雨衰预测模型[J]。

IJCSN计算机科学国际期刊和网络安全报,2006(6):130-133[6] Rec.ITU-R PN.618-8,地球电信系统空间设计方法需要传播数据和预测方法[S].ITU,Geneva,2003.作者:许凯(M'90)出生于1965年,江苏,中国。

他在2001年成为联营公司教授。

他的兴趣包括波的传播,散射和卫星通信系统。

外文原文:Measuring and Analyzer of Rain Attenuation for SatelliteCommunication in Ku bandXU kai, Xiang shunxiang, Huang LinshuElectronics Engineering Department,Naval Univ. of Engineering ,Wu han,ChinaAbstract—Using a rain gauge, spectrum analyzer and other equipments,rain rate and rain attenuation for the satellite communication signals in Ku band(14/12GHz) in Wuhan city are measured and analyzed simultaneously according to simulations. The relation between rainattenuation and rain rate are analyzed, the result is compared with the estimated International Telecommunication Union Radio Communication Sector (ITU-R) and the difference between the prediction and the measuration is analyzed. To the inaccuracy of the forecasting model, a modified algorithm is presented and by using the data measured, the ITU-R forecasting model is corrected. Theexperiment results suggest it is necessary to measure for long time to get enough data of the relationbetween rain attenuation and rain rate at differentstations.Keywords:spectrum analyzer; satellite communication; rainattenuation;forecasting modelI. INTRODUCTIONIn the satellite communication link designing,efficiency and redundancy of link must be computed.For the signal may be absorbed and glittering ,enough redundancy or some counter-measure must be provided, such as the adaptive power control, receiving by dividing to improve the efficiency of link[1]. Then there are two problems: how much does the link redundancy should be provided to meet the demand of the efficiency of the link; what kind of counter measure to rain attenuation should be taken. Although many theoretical an experimental study have been done in home or oversea[2-5], the results are still not so satisfied the design demand from various district links.In the paper, by measuring on the rainfall in Wuhan and the satellite signal attenuation of Ku band for a period, the relationship shown in graph between the rainfall and its attenuation are got. After the comparison between the result graph and the modeling curve given by the ITU-R, it is proved that inaccuracy exist in the ITU-R forecasting to the rainfall in various district then it is necessary to take some testing and dosome modification.II. PRINCIPLE OF MEASUREMENT SYSTEM Principle of measurement system is shown in fig.1. The left of the figure are the rainfall attenuation measurement. The downlink signal is received by the antenna and its frequency are conversed down by theLow Noise B conversion and then goes to the spectrum. At last it saves the signal voltage to the computer through the RS-232 interface. Antenna diamond:0.6m; LNB oscillator frequency: 11300MHz ;input frequency:12.25GHz~12.75GHz;output frequency:950MHz~1450MHz;since it is the vertical polarized signal measured ,the power supply circuit is adapted the 12.5V DC; the spectrum frequency range :3KHz~3GHz,10 values are collectedper minute.The right is the rainfall measurement. The pluviometer’s measure precision:0.1mm~7mm/h;denotation error :one-off rainfall ¡Ü10mm ,error¡Ü±0.2mm,one-off rainfall >10mm,error¡Ü±2%;running voltage:9~24V DC are provided by the collector. The pluviometer gets the rainfall per minute(mm)and send the data to the computer by the data collector. When the data are multiplied by 60, then the rainfall of that hour is got(mm/h).Testing place: Wuhan; latitude:30.52°;longitude114.31°;altitude :23.3m ;testing frequency :12.333GHz;elevation of the antenna:48.45°。

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