GPS探空儀通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　饋線和低噪聲放大器的選擇

　　接收天線與接收機(jī)之間使用30米的SYV-50-5饋線，衰減約為10 dB。

　　低噪聲放大器的增益為20 dB, 噪聲系數(shù)為1.0 dB?？紤]到低噪放安放在饋線的后級(jí)會(huì)影響接收機(jī)的靈敏度，因此，需要將低噪放安裝在饋線的前級(jí)。

　　為了避免雷擊的危險(xiǎn)，保障人員和設(shè)備的安全，我們?cè)谔炀€與饋線之間串聯(lián)了同軸電纜保護(hù)器，其插入損耗為0.3 dB。

　　關(guān)鍵指標(biāo)的設(shè)計(jì)與計(jì)算

　　傳輸距離

　　接收通道總增益為20dB，發(fā)射天線增益Gt=-3 dBi，發(fā)射功率為Pt=200mW=23dBm，無(wú)線電波在空間傳輸，其自由空間損耗按下式計(jì)算：

　　Ls=32.45+20logf(MHz)+20logD(km) (2)

　　無(wú)線電波從發(fā)射模塊發(fā)射出去，經(jīng)過(guò)天線輻射，通過(guò)空中傳播，信號(hào)受到衰減，到達(dá)接收機(jī)時(shí)，接收?qǐng)鰪?qiáng)電平將按下式計(jì)算：

　　Pr=Pt+Gt+Gr-Ls (3)

　　按總體指標(biāo)要求，最大傳輸距離為200km時(shí)，自由空間損耗為L(zhǎng)s=130.6dB，則到達(dá)接收機(jī)的接收電平為-90 dBm。接收靈敏度為-115dBm，技術(shù)衰落儲(chǔ)備為25dB。技術(shù)衰落儲(chǔ)備越多，抗干擾能力越強(qiáng)，誤碼越少。

　　假設(shè)GPS探空儀離接收天線的最近距離為20m，自由空間損耗為L(zhǎng)s=50.6dB ，到達(dá)接收機(jī)的接收電平為-10dBm，接收機(jī)的飽和接收電平為10dBm，能夠滿足接收系統(tǒng)的近距離傳輸要求。

　　視距

　　無(wú)線電波的傳輸距離不僅僅取決于功率，既要求接收機(jī)有一定的技術(shù)衰落儲(chǔ)備，還受發(fā)射和接收天線高度的影響，即視距的影響。

　　由于受地球曲率的影響，兩個(gè)點(diǎn)(天線高度分別為Hm和hm)之間最大可視距離(視距)D(km)可按下式計(jì)算：