Методические указания к выполнению задания 2

2.1.Общее затухание в антенно-фидерном тракте передачи АС определяется формулой:

(2.1)

где α_Ф – затухание в фильтрах, антенных разделителях, дБ;

α_Н – затухание в неоднородностях АФТ передачи, дБ;

(α·l)_ПЕР – затухание в фидере передающей антенны, дБ.

2.2.Поправка, учитывающая фактическую мощность передатчика АС рассчитывается по формуле:

(2.2)

2.3. Поправка, учитывающая отличие эквивалентной мощности передатчика АС от 1 кВт

(2.3.)

где σ_АС – неравномерность диаграммы направленности приемной антенны АС в горизонтальной плоскости;

G_АС – коэффициент усиления передающей антенны АС, дБ.

2.4. Поправка, учитывающая отличие высоты антенны АС от высоты 10 м

(2.4)

2.5. Поправка, учитывающая отличие реального рельефа от принятого МККР

.

2.6. Необходимый уровень напряженности полезного сигнала в точке приема БС

(2.5.)

где N_{Ш БС} – уровень суммарных шумов приемника БС, дБ;

(S/N)_{ВХ БС} – отношение сигнал/шум на входе приемника БС, дБ;

В_%МЕСТ – поправка, вносимая при необходимости обеспечения связи для процента пункта приема, отличающегося от 50%. Для обеспечения связи в 90% пунктов приема В_%МЕСТ = –11, дБ;

В_ЗАМ – поправка на быстрые заземления для 90% времени, примем В_ЗАМ=3,5, дБ;

σ_БС – неравномерность диаграммы направленности приемной антенны БС в горизонтальной плоскости.

2.7. По графику зависимости напряженности поля от расстояния определяем дальность связи

Рисунок 1 - График зависимости напряженности поля от расстояния

Делаем соответствующий вывод о проведенном расчете

2.8. Исходя из расчета дальности связи, определяем расстояние между БС1 и БС2. Принимаем

R₀ < 2R, км

и строим профиль согласно таблице 3 и варианта.

2.9. Радиус кривизны Земли определяем по формуле

(2.6.)

2.10 Координата критической точки

(2.7)

2.11.Минимальный радиус зоны Френеля

(2.8)

где – длина волны передачи;

f – частота передачи с БС1 на БС2.

2.12 Для Алматы σ=9·10^–8  м^–1 и g= –7·10^–8 м^–1.

2.13 Просвет в отсутствии рефракции

(2.9)

2.14 Высоты подвеса антенн

(2.10)

Пример построения профиля

Таблица – Данные для построения профиля

Расстояние, км	0	3	12	24	27
Отметка Земли, м	200	230	250	250	240

Рисунок 2 – Профиль пролета РРЛ

Радиус кривизны Земли (R₀ = 27 км)

.

Координата критической точки

.

Минимальный радиус зоны Френеля

,

где – длина волны передачи;

f – частота передачи с БС1 на БС2.

.

Для Казахстана σ = 9·10^–8  м^–1 и g = –7·10^–8 м^–1.

Просвет в отсутствии рефракции

Высоты подвеса антенн

Проводим луч, соединяя точки подвеса.

Таким образом, антенны РРЛ для связи БС1→БС2 можно установить ниже антенн сотовой связи.

Занятие 4

Задание 3

Рассчитать оптимальный уровень помех от автотранспорта в зоне действия сотовой связи GSM

Таблица 4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Параметры	Обоз-начение	Ед. изм.	№ Варианта
			1	2	3	4	5	6	7
Средняя частота передачи с АС на БС	fПРД	МГц	890	900	910	915	895	905	893
Средняя частота приема на АС	fПРМ	МГц	935	945	955	960	940	950	938
Отношение сигнал/шум на входе приемника АС	(S/N)вх	дБ	8	9	12	11	13	14	15
Чувствительность приемника АС	Gном	мкВ	0,35	0,8	0,6	0,4	0,5	0,55	0,4
Затухание сигнала в антенно-фидерном тракте АС	аАФТ	дБ	1	1,1	0,95	1,15	1,05	1,12	1,13
Средняя частота повторения импульсов помех		имп/с	1300	1350	1400	1200	1280	1290	1300
Среднеквадратичное отклонение амплитуд импульсов помех первой группы	SE1	дБ	9,5	9,6	9,7	9,8	9,9	10	9,55
Вероятность превышения группой импульсов уровня 0 дБ		отн. Ед.	0,935	0,96	0,94	0,95	0,93	0,945	0,938
Среднее значение амплитуды импульсов помех,		дБ	48	49	50	49,5	48,5	49,5	50,1

Методические указания к выполнению задания 3

3.1.Примем среднее значение амплитуды импульсов помех, создаваемых первым источником помех равным . Тогда амплитуда импульсов помех от второго источника определяется по формуле:

(3.1)

где – средняя частота приема, МГц.

3.2. Частоты повторения импульсов помех, создаваемых каждой группой источников (первой и второй)

(3.2)

где – средняя частота приема, МГц.

3.3. Средняя частота повторения импульсов помех на нулевом уровне

(3.3)

где – средняя частота повторения импульсов помех, имп/сек.

3.4. Показатель зависимости затухания процесса от расстояния между источником помех и приемником

(3.4.)

где – длина волны сигнала на приеме, м;

r₀ = 3 – расстояние между движущимся источником помех и измерительным комплексом, м;

r₁ = 7 – расстояние между источником помех и приемной антенной АС, м.

3.5. Полоса пропускания приемника АС

(3.5.)

где Δf = 5 – девиация частоты, кГц;

F_max = 3,4 – максимальная звуковая частота модуляции, кГц.

3.6. Среднее эффективное значение напряженности поля помех первой и второй групп источников

(3.6.)

где – среднеквадратичное отклонение амплитуд импульсов помех, дБ, ;

– полоса пропускания приемника АС, Гц;

– полоса, в которой измерены параметры помеховой обстановки, Гц;

– вероятность превышения группой импульсов уровня 0 дБ, отн.ед.;

S – показание зависимости затухания процесса от расстояния между источником помех и приемником, дБ.

Исходя из формулы (3.6), расписываем значения напряженности поля помех первой и второй групп источников в отдельности:

(3.7.)

(3.8.)

3.7.Уровень внешних шумов АС рассчитываем по формуле:

,

где

– среднее эффективное значение напряженности поля помех, мкВ/м. (3.9.)

3.8. Рассчитаем уровень шума собственных помех

, (3.10)

где γ_НОМ – чувствительность приемника, мкВ;

– затухание сигнала в антенно-фидерном тракте АС, отн. ед.;

– отношение сигнал/шум на входе приемника АС, отн. ед.;

– действующая длина антенны АС, м;

f_ПРД – средняя частота передачи, Гц.

3.9.Уровень суммарных помех вычисляем по формуле

(3.11)

_{Занятие 5, 6}

_{Задание 4}

1. Определить оптимальную мощность передатчика БС мобильной связи, работающей в зоне действия помех от автотранспорта.

2. Построить профиль между двумя базовыми станциями и определить высоту подвеса антенн.

Таблица 5. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Параметры	Обоз-начение	Ед. изм.	№ Варианта
			1	2	3	4	5	6	7
Затухание сигнала в устройстве сложения	αус	дБ	3,4	3,1	3,2	3,3	3,5	3	3,2
Затухание сигнала в дуплексном фильтре	адф	дБ	0,8	0,7	0,8	0,6	0,65	0,75	0,85
Коэффициент деления мощности антенного разветвителя	КАР	дБ	6,1	6,0	5,9	6,2	5,85	5,95	6,15

Продолжение таблицы 5

Параметры	Обоз-начение	Ед. изм.	1	2	3	4	5	6	7
			1	0,9	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99
Затухание в фидере передающей антенны	(αl)пер	дБ	3,14	3,13	3,12	3,11	3,1	3,0	3,14
Неравномерность диаграммы направленности передающей антенны БС в горизонтальной плоскости	σпер	дБ	1	0,95	0,96	0,97	0,98	0,99	1,0
Коэффициент усиления передающей антенны БС	εпер	дБ	7,3	7,2	7,1	7,25	7,26	7,15	7,16
Дальность связи БС1	R	км	13	11	10	13	14	15	13
Высота подвеса антенны БС	h	м	100	110	105	115	120	95	125
Необходимая напряженность в точке приема	Е	дБ	48,9	52	54	48,9	50	48	51
Частота передатчика РРЛ	f РРЛ	ГГц	5,2	5,3	5,22	5,1	5,25	5,32	5,35
Запас на замирание	Ft	дБ	59	60	62	58	57	56	58

Таблица 6 Данные для построения профиля

Вариант 1
Отметка Земли, м	630	670	710	730	710
Расстояние, км	0	0,3·R0	0,6·R0	0,8·R0	R0

Вариант 2
Отметка Земли, м	440	490	480	510	470
Расстояние, км	0	0,2·R0	0,4·R0	0,6·R0	R0

Вариант 3
Отметка Земли, м	560	600	650	670	630
Расстояние, км	0	0,3·R0	0,6·R0	0,8·R0	R0

Вариант 4
Отметка Земли, м	630	650	710	730	700
Расстояние, км	0	0,3·R0	0,6·R0	0,8·R0	R0

Вариант 5
Отметка Земли, м	430	490	480	540	500
Расстояние, км	0	0,2·R0	0,4·R0	0,7·R0	R0

Вариант 6
Отметка Земли, м	590	600	620	640	600
Расстояние, км	0	0,3·R0	0,6·R0	0,8·R0	R0

Вариант 7
Отметка Земли, м	350	400	420	380	405
Расстояние, км	0	0,2·R0	0,5·R0	0,7·R0	R0

Методические указания к выполнению задания 4

4.1.Затухание в резонаторных и мостовых фильтрах БС, (α_ф) определяем по формуле:

α_ф = α_ус + а_дф + К_АР, дБ (4.1)

4.2. Определяем оптимальную мощности передатчика БС сотовой связи, работающей в зоне действия помех от автотранспорта.

4.2.1. Р_ном =10^{3 - 0,1Вэкв} (4.2)

Где В_экв – поправка, учитывающая отличие эквивалентной мощности передатчика БС от мощности 1 кВт, рассчитываемая по формуле:

В_экв = Е_необх – N_ш – (S/N)_вх – В_h2 – В_%мест – В_зам – В_рельеф + σ_пр, (4.3.)

где:

Енеобх	– необходимый уровень напряженности поля полезного сигнала на границе зоны	дБ
Nш	– уровень шумов в точке приема	дБ/мкВ
(S/N)вх	- отношение сигнал/шум на входе приемника АС	дБ
Вh2	- поправка, учитывающая отличие высоты установки антенны АС от высоты 10 м	дБ
В%мест	- поправка на медленные замирания при отличии заданного процента приемных пунктов от 50%	дБ
Взам	- поправка на быстрые замирания	дБ
Врельеф	- поправка, учитывающая отличия реального рельефа местности от принятого в МККР	дБ
σ2пр	- неравномерность диаграммы направленности приемной антенны АС в горизонтальной плоскости	дБ
Енеобх	необходимый уровень напряженности поля полезного сигнала	дБ

4.2.2. Поправка, учитывающая номинальную мощность передатчика БС рассчитывается по формуле:

В_Рном = В_Рэкв - α_ф - a_н - (αl)_пер - σ_пер + ε_пер (4.4)

4.2.3. Номинальная мощность передатчика БС определяем по формуле:

Р_ном =10^{3 - 0,1ВРном} Вт (4.5.)

4.3. Построение профиля.

Профиль строим согласно пунктам 2.8 – 2.14 задания 2

4.4. Определить время ухудшения связи из-за рефракции.

4.4.1. Среднее значение просвета на пролете: (4.4)

4.4.2. Определяем длину препятствия. На чертеже профиля пролета проводим прямую параллельную лучу на расстоянии ΔХ = Н₀ от вершины препятствия. (4.5)

_{4.4.3. Находим параметр, характеризующий аппроксимирующую сферу μ}

(4.6.)

где α = 1

_{4.4.4. Определяем относительный просвет по формуле:}

(4.7)

где V₀ = - 18 дБ; V_min = - (F_t/2)

F_t – запас на замирание

_{4.4.5. Находим параметр ψ:}

(4.8)

где (4.9)

_{Т(Vmin) = 0%}