|
0,0
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,7
|
0,8
|
0,9
|
1,0
|
, м
|
0
|
18
|
31
|
41
|
47
|
49
|
47
|
41
|
31
|
18
|
0
|
, м
|
74
|
59
|
86
|
85
|
78
|
61
|
54
|
67
|
84
|
100
|
, м
|
74
|
77
|
116
|
127
|
132
|
127
|
108
|
95
|
98
|
102
|
100
|
Профиль пролёта представлен на рис.1:
Рис.1. Профиль пролёта.
Определим величину просвета :
;
где -
величина просвета без учёта рефракции радиоволн, -
критический просвет,
;
где -
длина пролёта;
-
рабочая длина волны,
-
относительная координата наивысшей точки профиля пролёта, - приращение просвета, обусловленное
явлением рефракции и определяемое как:
;
где -
среднее значение вертикального градиента диэлектрической проницаемости
тропосферы.
Подставим значения и произведём
расчёты:
;
;
;
Высоты подвеса антенн h1 и h2 получают графическим методом,
откладывая величину вверх от наивысшей точки
профиля и соединяя антенны прямой линией. В данном случае высоты подвеса антенн
будут различны, т.е.
h1= , а
h2=.
Зная высоты подвеса антенн,
рассчитаем КПД антенно-фидерного тракта для каждой антенны по формуле:
;
где -
общее затухание тракта, складывающееся из затухания сосредоточенных элементов (принять
= 3дБ), и затухания волновода. Затухание волновода находят, зная длину
волновода (принять =0,05 дБ/м).
Вычислим общее затухание для h1:
;
Вычислим общее затухание для h2:
;
Определим КПД антенно-фидерного
тракта для высоты h1=67,5м.:
Определим КПД антенно-фидерного
тракта для высоты h2=41,5м.:
Расчёт минимально-допустимого
множителя ослабления . Для этого воспользуемся
формулой:
;
где -
пороговая мощность сигнала на входе приёмника;
-
мощность сигнала на выходе передатчика;
-
затухание сигнала в свободном пространстве;
;
-
коэффициенты усиления передающей и приёмной антенн, дБ.
Величину G
рассчитаем по формуле:
;
где S
=3,4 м²- площадь раскрыва антенны;
-
длина волны;
-
коэффициент использования поверхности раскрыва антенны.
Определим коэффициенты усиления
передающей и приёмной антенн.
;
Рассчитаем множитель ослабления:
Рассчитаем величину , характеризующую суммарную устойчивость
связи на пролёте ЦРРЛ. В общем случае:
;
-
процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше
минимально-допустимого за счёт интерференции прямой волны и волн, отражённых от
земной поверхности,
-
процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше
минимально-допустимого за счёт интерференции прямой волны и волны, отражённой
от неоднородностей тропосферы,
-
процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше
минимально-допустимого за счёт деполяризационных явлений в тропосфере.
Расчёт составляющей :
Данная величина зависит от
протяжённости интервала, длины волны, величины просвета, рельефа местности. определяется в зависимости от параметра
;
Параметр А рассчитаем как:
;
где -
стандартное отклонение градиента диэлектрической проницаемости тропосферы;
-
длина волны;
-
относительная координата наивысшей точки профиля пролёта;
-
длина пролёта;
;
-
относительный просвет на пролёте при . Вычисляется по
формуле:
;
-
относительный просвет, при котором V=Vmin=
- 59,58 дБ. Эта величина находится из графика, приведённого на рис.2 в зависимости
от параметра , характеризующего препятствие на
пролёте:
Рис.2. Зависимость множителя
ослабления от относительного просвета.
;
;
Значение параметра определим графически из рис.1, отложив вниз
от наивысшей точки профиля значение и проведя прямую
линию до пересечения с профилем.
;
Тогда
;
;
Определим относительный просвет:
;
По рис.2 графическим методом
определим значение множителя ослабления:
;
;
По графику, представленному на рис.3,
определим :
;
Рис.3 График для определения Т0.
Расчёт величины будем производить по формуле:
;
где -
двумерная функция, определяемая по графику, приведённому на рис.4.
Величину Ф - коэффициент
отражения от земной поверхности, в расчётах принимаем равным единице.
;
Подставим значения:
;
Рис.4. график для определения
двумерной функции.
Расчёт величины .
При :
;
где -
параметр, учитывающий вероятность возникновения многолучевых замираний,
обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы с
перепадом диэлектрической проницаемости воздуха .
Значения представляются
в%:
;
где Q=1 -
климатический коэффициент;
R0=50
км. - длина пролёта;
F=2ГГц. -
рабочая частота.
Подставим значения и произведём
расчёт:
;
;
Расчёт величины .
Данную величину рассчитывают в
том случае, если ЦРРЛ работает в диапазоне >8 ГГц. Потому, что длина волны
становится сопоставима с размерами гидрометеоров и влияние последних на
качество связи становится весьма ощутимым. Но т.к рассчитываемая ЦРРЛ работает
в диапазоне 2 ГГц, то величину рассчитывать не
будем.
Рассчитаем величину :
;
Ожидаемая величина процента
времени, в течение которого не выполняется норма на устойчивость связи на всей
ЦРРЛ, рассчитаем по формуле:
;
где n=5 -
число пролётов на линии.
;
Сравним полученное значение с нормируемым значением:
Таким образом, норма на
устойчивость связи для всей ЦРРЛ выполняется.
В данной системе применено
поучастковое резервирование, т.е. частотно-разнесённый приём. При ЧРП
предусматривается наличие резервного ствола, на который производится
переключение в случае пропадания сигнала в одном из рабочих стволов.
Неустойчивость связи на ЦРРЛ в пределах одного участка резервирования может
быть рассчитана следующим образом:
;
где l =1
- число рабочих стволов на ЦРРЛ;
K=5 -
число пролётов на участке резервирования;
Согласно табл.6 методических
указаний , тогда
и требование на устойчивость
связи на ЦРРЛ выполняется. Поэтому оптимизация высот подвеса антенн на пролётах
ЦРРЛ не требуется.
Заключение.
В ходе выполнения курсовой
работы были рассчитаны параметры ЦРРЛ на базе системы "Пихта-2М". Расчёты
показали, что на заданной трассе с заданной длинной пролётов можно применить
ЦРРЛ без проведения оптимизации высот антенн. Рассчитанные параметры качества
связи удовлетворяют исходным техническим условиям трассы.
1.
Системы радиосвязи: Учебник для ВУЗов. Под редакцией Н.И. Калашникова. М.:
Радио и связь, 1988. -352 стр.
2.
Радиорелейные и спутниковые системы передачи: Учебник для ВУЗов. Под
редакцией А.С. Немировского. М.: Радио и связь, 1986. -391 стр.
3.
Носов В.И. Радиорелейные линии синхронной цифровой иерархии.
Новосибирск, 2003. -159 стр.
4.
Конспект лекций.