卫星通信链路预算之三：EIRP、G/T

卫星通信链路预算之三：EIRP、G/T

前面两个章节我们介绍了卫星通信中的两个基本知识：信噪比分配、带宽和功带平衡。

卫星通信链路预算之一：信噪比分配分析了卫星通信链路总的信噪比与上行信噪比、下行信噪比之间的关系，并得出结论：增大卫通接收站的天线口径，只能在一定限度内提高总的信噪比 。

卫星通信链路预算之二：带宽和功带平衡介绍了信息速率、符号率、占用带宽和分配带宽之间的计算关系。分配带宽的大小直接决定了占用的卫星通信资源，与其租用费用直接相关。

为了保证所有用户都能正常使用卫星资源，卫通公司设计了“功带平衡”规范，规定用户能够占用的卫星转发器功率与其租用的带宽成正比。用户不能任意提高发射功率，否则属于违规行为 。

本章节我们将介绍卫星通信里面的另外两个重要概念：EIRP（有效全向辐射功率）和 G/T（天线增益与系统噪声温度之比）。

EIRP

EIRP（Effective Isotropic Radiated Power）的单位是 dBW。

卫星通信站发射的 EIRP 等于功放的发射功率加上天线的增益，再减去波导和馈源损耗，公式为：

EIRP = Pt + Ga - Lf

发射链路

由于偏馈天线的馈源不会遮挡天线面，其效率高于正馈天线，在 GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》中规定偏馈天线效率一般取 65%~70% 。

例如，若某 Ku 频段卫星通信站采用等效口径为 0.6 米的抛物面天线，通过上述公式可计算出其天线增益约为 35.5 dBi。

抛物面天线增益计算

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• • 无线通信链路余量计算

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假设某地面站功放发射功率为 25W（即 Pt = 14 dBW），波导和馈源损耗估算为 0.5 dB（Lf = 0.5 dB），天线增益为 35.5 dBi，则：

EIRP = 14 + 35.5 - 0.5 = 49 dBW

不仅地面站具有发射 EIRP，卫星同样也具备这一参数。卫星上的转发器发射功率 P-1加上卫星发射天线增益 Gs，再减去波导损耗，即可得到卫星发射端的 EIRP 值。

不同地区的卫星发射 EIRP 值存在差异，可通过卫通公司网站查询各区域的具体分布情况。例如，中星 10 卫星在中国东南地区 EIRP 达到 56 dBW，意味着在相同系统配置下可传输更高的数据率；而在西北地区仅为 46 dBW，所能支持的数据率相对较低。

中星10-EIRP

G/T

我们在前文已详细介绍了 G/T 值的计算方法，并附有 Excel 表格用于辅助计算 。

G 代表天线增益，T 代表系统噪声温度。天线接收增益与工作频率和天线口径密切相关。

需要注意的是，这里的 T 不是指环境物理温度（如地面站环境可能为 300 K 或约 26.85 ℃），而是指等效噪声温度（单位为开尔文，K），其数值通常远低于物理温度，例如 30 K。

G/T 的单位为 dB/K，需将等效噪声温度转换为以dB表示后进行运算。例如：

卫星通信站有自身的 G/T 值，卫星也有相应的 G/T 参数。卫星的接收 G/T 等于其接收天线增益减去等效噪声温度。

该参数在链路预算中非常重要，卫通公司通常会提供不同区域对应的 G/T 数据。例如，中星 10 卫星在贵阳地区的 G/T 为 5.4 dB/K，在乌鲁木齐地区为 3.4 dB/K。进行链路预算时，可向卫通公司索取对应位置的 G/T 值 。

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下一章节预告

下一章节我们将介绍：饱和通量密度 SFD 和载波回退（IBO、OBO、CIBO、COBO）。敬请期待。

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