амплитудой вибраций на спутнике, что повлекло за собой включение в состав
аппаратуры скоростного оптического дефлектора, компенсирующего колеба-
ния диаграмм антенны. Узкая диаграмма оказалась меньше угла упрежде-
ния, обусловленного взаимным перемещением спутников-корреспондентов
за время прохождения сигнала между ними. Например, для расстояния меж-
ду спутниками 80 000 км угол упреждения составляет максимально возмож-
ную величину в
17
. Поэтому в аппаратуру вводится оптическая система,
смещающая ось диаграммы излучения относительно оси приемной диаграм-
мы, — устройство упреждения.
Для минимизации масс и габаритных размеров в рассматриваемой аппа-
ратуре используется единая антенна для приема и передачи, что потребовало
обеспечения развязки в аппаратуре между передаваемым и принимаемым
сигналами
≈
65
дБ. Эта развязка обеспечивается только при использова-
нии между передаваемым и принимаемым сигналами разноса по длине вол-
ны и при применении взаимной ортогональной поляризации принимаемого
и передаваемого сигналов внутри аппаратуры. Кроме того, из-за дефицита
мощности необходимо применять призменный тракт передачи сигналов от
оптических устройств к антенне, поскольку использование для этих целей
оптоволокна увеличивает потери в тракте. В результате масса аппаратуры
составила
≈
150
кг, что в 2 раза меньше чем у аналогичной аппаратуры
радиодиапазона. Такую аппаратуру можно назвать аппаратурой первого по-
коления. В работе [4] приведено описание одного из ее вариантов.
В последние годы было разработано новое поколение долговечных од-
номодовых полупроводниковых лазеров мощностью до 150. . . 200 мВт. Ис-
пользуя их в аппаратуре с оптической системой первого поколения, вводя
уплотнение каналов по длине волны и проводя более тщательную отработ-
ку оптико-механической системы, сегодня в России возможно обеспечить в
МОЛС между НКА ДЗЗ и ГКА РТР более высокую пропускную способность
в 622Мбит/с и более (до 1,2 Гбит/с) при массе бортовой аппаратуры
≈
70
кг.
Такая работа была выполнена в МГТУ им. Н.Э. Баумана совместно с рядом
промышленных предприятий [4, 5]. Эту аппаратуру можно обозначить как
поколение “1+”.
За последнее время появились новые устройства — волоконно-оптические
усилители (ВОУ), более мощные, чем одномодовые полупроводниковые ла-
зеры. К настоящему времени они достигли высокого уровня отработки, что
позволяет использовать их в спутниковой аппаратуре. Усилители могут ра-
ботать в следующих диапазонах: 1,55 мкм — эрбиевый усилитель; 1,06 мкм —
иттербиевый; 1,9 мкм – туллиевый. Выходная мощность в одной моде может
достигать сотен ватт, усиление — 30. . . 40 дБ; КПД достигает 25. . . 30%, срок
службы — более 200 тыс. ч. Масса вместе с вспомогательными устройствами
составляет 1. . . 3 кг.
Исходя из этого, в настоящей работе предложен возможный путь созда-
ния нового поколения аппаратуры МОЛС на базе ВОУ и других современных
достижений телекоммуникационной индустрии с учетом опыта, накоплен-
ного при разработке аппаратуры поколения “1+”. Применение мощных ВОУ
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. № 2 123
