Уравнения связи для двух участков линии.
Структурная схема и диаграмма уровней линии связи, состоящей из двух участков, приведена на рисунке 5 . Покажем, как выполняется энергетический расчет для этих линий.
ЭИИМ передающей станции
ЭИИМ=Р 
G , (5.18)
где Р - эффективная мощность сигнала на выходе передатчика, -коэффициент передачи по мощности волноводного тракта (КПД тракта) между передатчиком и антенной, G - коэффициент усиления передающей антенны относительно изотропного излучателя.
В точке приема установлена антенна с коэффициентом усиления 
, связанная с приемником волноводным трактом с коэффициентом передачи 
. При согласовании волновых сопротивлений антенны, элементов тракта и приемника мощность сигнала на выходе приемника и с учетом потерь на трассе для волны с длиной l
Р = 
= 
. ( 5.19)
Когда параметры антенны заданы в виде эффективной площади ее апертуры, связанной с коэффициентом усиления соотношением
, (5.20)
где 
- коэффициент использования поверхности приёмной антенны,
Предыдущее выражение может быть представлено в виде
. (5.21)
Формула позволяет определить необходимую мощность передатчика по заданному значению мощности сигнала на входе приемника. Следовательно, когда передающая антенна имеет постоянный коэффициент усиления на всех частотах, а приемная — постоянную эффективную площадь апертуры (может эффективно работать по мере возрастания частоты), мощность сигнала на входе приемника в первом приближении не зависит от частоты.
При расчете линии часто оказывается заданной не мощность сигнала на входе приемника, а отношение сигнал-шум. Тогда
.
Структурная схема и диаграмма уровней линии спутниковой связи, состоящей из двух участков, приведены на рис.5.1.
Воспользовавшись формулами для этих участков можно записать следующие соотношения:
- для участка Земля — спутник[1]
, (5.22)
где 
;
Рис.5.1Структурная схема и диаграмма уровней линии связи
из двух участков
- для участка спутник — Земля
, (5.23)
где 
.
Чтобы перейти от уравнений для отдельных участков кобщему уравнению для всей линии, необходимо установить связь между отношениями сигнал-шум на выходе линии и на каждом из участков. Как указано в отсутствие обработки сигнала на борту происходит сложение шумов каждого из участков; при этом суммарное отношение сигнал-шум на конце линии связи
. (5.24)
Очевидно, что отношение сигнал-шум на каждом из участков должно быть выше, чем на конце линии:
,
, 
b 
. (5.25)
Из чего следует, что а = b/(b — 1).
Это выражение позволяет распределить заданное отношение по двум участкам линии связи. Приведенное распределение коэффициентов запаса а и b предполагает, что полосы шумов бортового ретранслятора и земного приемника равны.С учетом изложенного уравнения для линии спутниковой связи, состоящей из двух участков, окончательно примут вид:
- для участка Земля — спутник
, (5.26)
где ;
- для участка спутник — Земля
, (5.27)
где .
Для решения задач, связанных с оптимизацией параметров спутниковых систем целесообразно использовать обобщенное энергетическое уравнение, связывающее параметры обоих участков. Применительно к односигнальному режиму работу ретранслятора оно может быть получено на основе следующих соотношений.
Мощность сигнала земной станции на входе бортового приёмника:
, (5.28)
а доля бортовой ЭИИМ, приходящейся на излучение сигнала -
.
- (5.29)
мощность сигнала ИСЗ на входе приемника земной станции.
Мощность шума от ИСЗ на входе приемника земной станции
. (5.30)
Мощность собственных шумов приемной станции 
После преобразований получим:
(5.31)
Аналогично можно получить обобщенное энергетическое уравнение для
системы спутниковой связи, состоящей из нескольких земных станций.