ما الذي يجب أن تحسمه مواصفات نظام RF للاتصالات أو SATCOM؟
يجب أن تغلق ميزانية الوصلة من طرف إلى طرف، ثم تحولها إلى متطلبات قابلة للقياس للإرسال والاستقبال والتحويل والترشيح والربط والتحكم والتحقق عند مستويات مرجعية متفق عليها. تبدأ المواصفات من توافر الخدمة ومعدل البيانات وشكل الموجة والنطاق وهندسة التغطية والبيئة. ويفصل مسار الصعود عن الهبوط، كما يفصل هامش الانتشار عن هامش العتاد، حتى تبقى EIRP وG/T والحساسية والقدرة الخطية ذات معان هندسية واضحة.
قرارات الهندسة التي تغطيها المنظومة
- بنية أنظمة RF للاتصالات وSATCOM: تنظم القطاع الأرضي من المودم وIF عبر التحويل والكسب والترشيح والمغذي إلى الهوائي
- متطلبات تصميم أنظمة RF للاتصالات وSATCOM: تحول معدل البيانات والتوافر والانتشار والتداخل إلى توزيعات RF قابلة للتحقق
- تكامل أنظمة RF للاتصالات وSATCOM: تحسم واجهات RF والطاقة والتحكم والساعة والميكانيكا والتكرار قبل تثبيت العتاد
- اختبار والتحقق من أنظمة RF للاتصالات وSATCOM: تثبت الالتقاط وفك التضمين والطيف والبيئة والتحويل الاحتياطي عند المستويات التعاقدية
تحديد الخدمة والهندسة والمستويات المرجعية أولا
يحدد ما إذا كان المسار يخدم بنية خلوية أو وصلة ميكروويف نقطية أو بوابة ساتلية أو القياس عن بعد والتتبع والأوامر أو بيانات الحمولة. تسجل نطاقات الصعود والهبوط والاستقطاب والازدواج وعرض القناة والتضمين والترميز والتوافر والزمن وهندسة الموقع. وتسمى مستويات المودم وIF والمحول وHPA وLNA/LNB والمغذي والهوائي كل على حدة. لا تصلح قيمة بالديسيبل للتوزيع أو القبول ما لم يعرف اتجاهها ومستواها المرجعي.
إغلاق ميزانية الوصلة لكل حالة تشغيل واقعية
في الإرسال تجمع القدرة الموصلة والتراجع عن التشبع وخسارة الكابل أو الدليل وكسب الهوائي وخسارة التوجيه والاستقطاب لتحديد EIRP. وفي الاستقبال يجمع كسب الهوائي ودرجة حرارة ضوضاء النظام وخسائر المقدمة وضوضاء المستقبل لتحديد G/T وC/N0. تضاف خسارة الفضاء والغلاف والمطر والتنفيذ وهامش التداخل وقيمة Eb/N0 أو C/N المطلوبة. وتحسب حالات الجو الصافي والمطر وحافة التغطية والالتقاط والمسار الاحتياطي منفصلة.
الموازنة بين حساسية الاستقبال وتحمل الإشارات القوية
كل خسارة في المغذي أو الدليل أو المرشح أو المفتاح قبل أول مرحلة منخفضة الضوضاء ترفع درجة حرارة ضوضاء النظام. وفي المقابل قد تضغط الحوامل المجاورة واقتران المرسل المحلي وتسرب الصعود والبواعث الأرضية القوية مقدمة الاستقبال. لذلك تحدد الضوضاء وتوزيع الكسب وP1dB عند الدخل ورفض خارج النطاق والصورة ومدى AGC والاستجابات الشاردة والتعافي عند مستويات الهوائي الفعلية.
تعريف قدرة إرسال خطية لشكل الموجة الفعلي
قدرة التشبع ليست القدرة القابلة للاستخدام. تحدد PAPR وEVM وقناع الطيف والقناة المجاورة والتضمين البيني مقدار التراجع عند أسوأ حرارة ودورة عمل. كما تشمل الميزانية احتياط المحول والسائق ومرشح التوافقيات ومراقبة القدرة المنعكسة وتحمل عدم المطابقة وزمن الكتم والإيقاف الآمن. وفي تعدد الحوامل تختبر القدرة المركبة والتضمين البيني وفق التحميل المخطط.
تكامل التردد والتحكم والتكرار وواجهات البيئة الخارجية
توثق نطاقات RF وLO وIF وجهة الحقن ونطاقات الصورة والمراجع وضوضاء الطور والدقة. وتثبت الموصلات أو الفلنجات والمعاوقة والتغذية والبروتوكول والإنذارات والقياس عن بعد وتسلسل التحويل وزمنه. التكرار يتطلب عزلا ونقل حالة، وليس نسخة ثانية فقط. أما العتاد الخارجي فيحتاج خفض قدرة حراريا وإحكاما ومقاومة تآكل وتأريضا وحماية من الاندفاع ومسار كابلات قابل للصيانة ومسارا حراريا معروفا.
التحقق من الكتل المعايرة حتى التشغيل من طرف إلى طرف
تقاس الكسب والضوضاء ومعاملات S والانضغاط والخطية وضوضاء الطور واستجابة المرشح عند مستويات الكتل، وتزال آثار الكابلات والمحولات إلى المستوى المتفق عليه. ثم يعاد تمثيل التأخير ودوبلر والتوهين والخبو والتداخل والتحويل بمودم أو مصدر موجة. تشمل أدلة القبول حد الالتقاط والحساسية أو BER وEVM والانبعاثات والقدرة واستعادة الوصلة والتحويل الاحتياطي وحدود الحرارة وحالة المعايرة وعدم اليقين.
الحد الأدنى لتوزيع مسار RF للاتصالات
| مجال القرار | مدخلات المشروع | دليل القبول |
|---|---|---|
| الخدمة والوصلة | صعود وهبوط، معدل، موجة، توافر، هندسة وطقس | ميزانية معتمدة للحالة العادية والمتدهورة |
| الاستقبال | G/T أو الحساسية، الضوضاء، الحجب، الكسب وAGC | قياسات معايرة للضوضاء والكسب والرفض والانضغاط وفك التضمين |
| الإرسال | EIRP، التحميل، التراجع، القناع، الدورة وعدم المطابقة | القدرة وEVM والطيف والتضمين البيني والحماية |
| الواجهات | مستويات RF/IF/LO والربط والطاقة والتحكم والساعة والإنذارات | رسم الواجهة وسجل التسلسل والحالات المراقبة |
| التشغيل | الحرارة والإحكام والتكرار والصيانة والمعايرة | تقارير البيئة والتحويل والتعافي وعدم اليقين |
بيانات طلب نظام اتصالات أو SATCOM
- نوع الخدمة وهندسة الانتشار ونطاقات الصعود والهبوط والمنطقة التنظيمية
- معدل البيانات والعرض والتضمين والترميز وPAPR وحدود الطيف
- مستويات الهوائي والمغذي وRF وIF والمودم والقياس
- EIRP وG/T والحساسية وEb/N0 أو C/N والتوافر
- خسائر المطر والغلاف والتوجيه والاستقطاب والمغذي والتنفيذ
- الحوامل المجاورة والحجب والتداخل الذاتي وعزل الازدواج والنطاقات المحمية
- الموصل أو الفلنجة والمعاوقة والساعات والطاقة والتحكم والقياس عن بعد والإنذار
- دورة العمل والحرارة والتبريد والإحكام والتأريض والوصول
- نمط التكرار وزمن التحويل والحالة الآمنة والتعافي
- المعايرة وعدم اليقين وحدود القبول وترتيب الاختبار وبيانات التسليم
حدود الحل
يغطي النطاق الاتصالات الأرضية والقطاع الأرضي الساتلي من مستوى مودم أو IF أو RF محدد إلى واجهة مغذي الهوائي. أما حمولة المركبة الفضائية وبروتوكولات الشبكة ومسح انتشار الموقع وترخيص الطيف والأعمال المدنية وبنية الهوائي فهي تخصصات مستقلة، مع إدخال قيودها المعتمدة في ميزانيات RF.
