6.1.6 Определение высот подвеса антенн

Из топографического профиля видно, что рельеф трассы представляет собой среднепересеченную местность, возвышенности которой покрыты лесом, следовательно, в этом случае отражением радиоволн от земной поверхности можно пренебречь вследствие их поглощения лесом.

С учетом вышеприведенных расчетов и с использованием топографического профиля определены высоты подвеса антенн (таблица 6.2).

Таблица 6.2 - Высоты подвеса антенн

Параметр	Ижевск	Чистопрудный
Высота подвеса, м	46	24

6.1.7 Расчет устойчивости связи

Определение параметров сферы, аппроксимирующей препятствие:

На профиле каждого интервала проводится линия, параллельная линии

прямой видимости между антеннами и отстоящая от вершины препятствия на

величину Н₀.

На профиле определяется ширина препятствия r на каждом интервале.

Для определения параметра μ, характеризующего радиус кривизны препятствия, необходимо по формуле 6.12 найти вспомогательный параметр l:

(6.12)

Параметр μ определяется по формуле 6.13:

(6.13)

Расчет параметров сферы для пролета Ижевск-Чистопрудный:

Расчет вспомогательного параметра l (формула 6.12):

Расчет параметра μ (формуле 6.13):

Определение минимального множителя ослабления V_min по формуле 6.14:

, (6.14)

где p₀ – чувствительность приемника при ошибке 10^-3 (–80 дБм),

p_пр – мощность сигнала на входе приемника (дБм), определяемая по формуле 6.15:

, (6.15)

где p_пер – мощность передатчика (равна 25дБм для выбранного оборудования),

L_опт – общие потери на интервале по полю свободного пространства (дБ), определяемые по формуле 6.16:

, (6.16)

где G – коэффициент усиления антенны (равен 23 дБ для выбранного оборудования),

L_св – ослабление электромагнитной волны в пространстве (дБ), определяемое по формуле 6.17:

, (6.17)

где R₀ – длина интервала РРЛ.

Определение относительного просвета P(g₀):

По графику, изображенному на рисунке 6.1, с учетом минимального множителя ослабления V_min и параметра, характеризующего форму препятствия μ, определяются значения относительного просвета P(g₀), при котором наступает глубокое замирание сигнала, вызванное эффектом экранирования препятствием первой зоны Френеля (таблица 6.3).

Рисунок 6.1 - Зависимость множителя ослабления V_min от значения относительного просвета P(g₀).

Таблица 6.3 - Определение относительного просвета P(g₀)

Интервал	Vmin	μ	P(g0)
Ижевск-Чистопрудный	-16,85	4,78	- 1,6

Определение параметра ψ:

Для определения параметра ψ необходимо рассчитать вспомогательный параметр А по формуле 6.18:

(6.18)

где σ(R₀) = 12,8 · 10^-8 (м^-1) – среднеквадратичное отклонение вертикального градиента диэлектрической проницаемости воздуха.

λ = 0,055 м – длина волны.

Параметр ψ определяется по формуле 6.19:

(6.19)

Расчет параметра ψ для пролета Ижевск-Чистопрудный:

Расчет вспомогательного параметра A (формула 6.18):

Расчет параметра ψ (формула 6.19):

Определение процента времени неустойчивости связи:

По графику, изображенному на рисунке 6.2, определяется значение процента времени неустойчивости связи, обусловленной экранирующим влиянием препятствия, при котором V < V_min.

Рисунок 6.2 - Зависимость времени неустойчивости связи T₀(V_min) от ψ

T₀(V_min) ≈ 0%.

Определение процента времени T_ИНТ(V_min):

Процент времени T_ИНТ(V_min), в течение которого следует ожидать, что множитель ослабления V < V_min за счет интерференции прямой и отраженных от слоистых неоднородностей тропосферы волн с резким перепадом диэлектрической проницаемости воздуха, рассчитывается по формуле 6.20:

, , (6.20)

где V_min измеряется в относительных единицах.

Сначала определяется величина , затем по графику, изображенному на рисунке 6.3, находится значение t(Δε < λ/R₀).

Рисунок 6.3 - График для определения t ( ) для средней полосы Европейской части России.

Расчет процента времени T_ИНТ(V_min):

По графику, изображенному на рисунке 6.3, определено значение t ( ):

t = 0,05

Расчет процента времени T_ИНТ(V_min) (формула 6.20):

Следовательно, устойчивость сигнала на всех интервалах определяется в основном влиянием волн, отраженных от неоднородностей тропосферы.

Определение устойчивости сигнала:

При расчете ослабления в атмосферных осадках, учитывается влияние гидрометеоров, к которым относятся дождь, снег, град, туман и пр. Влияние гидрометеоров заметно уже при частотах больше 8 ГГц, а в неблагоприятных экологических условиях (при наличии в атмосферных осадках металлизированной пыли, смога, кислот или щелочей) и на значительно более низких частотах. Поскольку для данного дипломного проекта был выбран частотный диапазон 5,4 ГГц неблагоприятные экологические условия отсутствуют, то T₀(V_min) примем равным нулю.

Устойчивость сигнала, %, на интервале определяется по формуле 6.21 и 6.22:

(6.21)

(6.22)

Допустимый процент времени ухудшения качества связи для интервала РРЛ вычисляется по формуле 6.23:

, (6.23)

где R₀ – протяженность интервала, км,

Таким образом, суммарный процент времени ухудшения качества связи не превышает допустимого процента, т. е. T_Σ(V_min) < T_доп(V_min). А, поскольку устойчивость сигнала на каждом интервале оказывается достаточно высокой, можно считать, что высоты подвеса антенн выбраны верно.