3 Расчёт кпд антенно-фидерного тракта

В данном проекте используется антенна АДЭ-5, в качестве АФТ – эллиптический волновод ЭВГ-6, который имеет погонное затухание 8 дБ/100м. Схема АФТ представлена на рисунке 3. Цифрами обозначены: 1-антенна, 2-переход, 3-поляризационный селектор, 4-нагрузка, 5-монтажный комплект из ЭВГ, 6-герметизирующая вставка.

После определения высоты подвеса антенн производится расчет КПД антенно-фидерного тракта. Он основывается на определении суммарного затухания в фидерном тракте α_афт и расчета КПД по формуле:

(11)

Суммарное затухание в фидерном тракте определяется на основании принципиальной схемы антенно-волноводного тракта РРС. По задания дана схема АВТ с антенной АДЭ-5 для диапозона 8ГГц и рассчитывается по формуле:

, (12)

где h- высота подвеса антенны, м ;

l- расстояние от антенной опоры до комплектов приемопередатчиков, для ОРС l=10м , для ПРС l=4м ;

- погонное затухание ЭВГ , дБ/100м ;

- затухание элементов АФТ : = 0,1 дБ ,

= 0,2 дБ , = 0,2 дБ .

Для эллиптического волновода гибкого гофрированного (ЭВГ) величина погонного затухания зависит от диапазона работы и составляет в 8ГГц диапазоне ЭВГ-6 8дБ/100м.

Расчет КПД АФТ ОРС1 :

3,4 дБ

= 0,4571

Расчет КПД АФТ ПРС2 :

2,7 дБ

= 0,54

3,1 дБ

= 0,49

Расчет КПД АФТ ОРС3 :

3.65 дБ

= 0,43

4 Расчёт шумовых характеристик каналов

Мощность сигнала на входе приемника при распространении радиоволн в свободном пространстве определяется по формуле:

(14)

где Рпд – мощность передатчика, 0,4 Вт

G_A – коэффициент усиления антенны, 25119 раз

η_АВТ – КПД АВТ, в разах ;

λ_ср – средняя длина волны, в метрах ;

R₀ – протяженность интервала, в метрах ;

Рассчитаем уровни принимаемых сигналов и шумов в канале ТЧ для первого пролета:

Вт.

Далее определяется уровень средней мощности принимаемого сигнала при влиянии профиля интервала (во время вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха на интервале). Величина относительного просвета для радиоволны для среднего значения g находится по формуле:

(15)

По найденной величине относительного просвета и коэффициенту отражения профиля Ф находим по графику величину множителя ослабления поля свободного пространства .

Множитель ослабления поля свободного пространства показывает, во сколько раз уровень напряженности поля в месте приема при влиянии профиля интервала Е отличается от напряженности поля в месте приема при распространении радиоволны в свободном пространстве Ео.

, или (16)

Найденное значение V( ) из dB переводится в разы, и подставленное в формулу, позволяет найти величину средней мощности на входе приемника:

(17)

Среднее напряжение сигнала на входе приемника при согласовании его входного сопротивления с волновым сопротивлением фидера (W=75 Ом) находится по формуле:

(18)

Результат переводится из В в мВ.

Для телефонного ствола определяем мощность теплового шума Р_шт, вносимую в канал ТЧ на данном интервале:

, ответ в пВт. (19)

Здесь п_ш – коэфф. шума а разах;

k=1,38*10^-23 Вт/Гц*град – постоянная Больцмана;

Т=290 К – температура;

ΔFk=3100 Гц – полоса канала ТЧ;

К_п=0,75 – псофометрический коэффициент;

- мощность сигнала на входе приёмника, Вт;

Δf_k – эффективная девиация частоты на один канал;

Β_пр = 0,4 – коэффициент, учитывающий вносимые предыскажения.

Вт.

Найденное значение V(g) = 3.8дБ=1,55.

0,45 Вт,

мВ.

пВт

Рассчитаем уровни принимаемых сигналов и шумов в канале ТЧ для второго пролета:

Вт.

Найденное значение V(g) = 4,3дБ=1,64.

0,128 Вт,

мВ.

пВт.