
- •Академия федеральной службы охраны российской федерации
- •Контрольная работа
- •1. Связь ионосферными радиоволнами.
- •1.1. Определение длины трассы и координат точки отражения.
- •1.2. Определение мпч и орч.
- •F, мГц дневная
- •1.3. Определение среднего уровня сигнала на входе приемника.
- •1.4. Определение среднего уровня помех на входе приемника.
- •1.5. Определение превышения среднего уровня сигнала над средним уровнем помех на входе приемника.
- •1.6. Определение допустимого превышения уровня сигнала над уровнем помех на входе приемника.
- •1.7. Определение стандартного отклонения превышения уровня сигнала над уровнем помех на входе приемника.
- •1.8. Определение параметра табулированного распределения вероятностей.
- •1.9. Определение значения табулированной функции нормированного гауссовского распределения вероятностей.
- •1.10. Расчет задачи при использовании ромбической антенны.
- •2. Связь земными радиоволнами.
- •2.1. Определение типа радиолинии, характеристик приемной и передающей антенн.
- •2.2. Определение уровня сигнала на входе приемника.
- •2.3. Определение среднего уровня помех на входе приемника.
- •2.9. Расчет средней длительности пригодного и непригодного состояния радиоканала.
- •2.10. Расчет вероятности своевременной передачи сообщения.
- •3. Связь на группе радиочастот ионосферными радиоволнами
- •1. Наименование радиотрассы: г. Москва - г. Махачкала.
- •5. Уровень помех: среднестатистический
- •3.1. Расчет вероятности связи на закрепленной частоте и среднего времени работы радиоканала на одной частоте.
- •3.2. Расчет плотности потока смен рабочих частот и ожидаемую вероятность связи на группе частот.
- •3.3. Расчет длительности пригодного и непригодного состояния радиоканала.
- •F, мГц дневная
fF, мГц дневная
дневная
= 8,55 МГц;
f ночная = 4,25 МГц.
Время смены частот определяют графически, проведя горизонтали на уровне дневной и ночной частот до пересечения с графиком суточного хода ОРЧ.
Из графика следует:
Для дневного времени связи (12.00-14.00) в качестве рабочей частоты выдираем ОРЧ = 12 МГц
Определим рабочую длину волны:
=
2500 см.
1.3. Определение среднего уровня сигнала на входе приемника.
Для определения среднего уровня сигнала используется соотношение:
Необходимые для этого характеристики радиопередающих и радиоприемных устройств, включая антенны и фидеры, берутся из тактико-технических данных средств радиосвязи и справочных материалов. Поскольку в задании конкретное средство связи не указано, принимается решение мощность передатчика 5 кВт считать мощностью подводимой к антенне, а характеристики фидера на приемной стороне считать идеальными, такое возможно в случае его малой длины, что встречается на практике.
Так как в нашем случае отражающим слоем в период радиосвязи с 12.00 до 14.00, является слой F2, то действующая высота отражающего слоя определяется выражениями:
,
км. – для слоя F2
днем, где:
W – число Вольфа, указанное в месячном прогнозе (в исходных данных - 24);
N – номер месяца, для которого производится расчет (в исходных данных март - 3).
Подставив необходимые данные получаем:
hdF2 = 264 км.
Длина пути, проходимого радиоволной от точки передачи до точки приема, определяется следующим образом:
,
где
r – длина трассы по поверхности земли (согласно расчетов 1500 м);
n - число отражений от ионосферы (в нашем случае 1).
=
1589,3 км
Рассчитаем множитель, учитывающий ослабление энергии ЭМВ за счет её сферической расходимости:
W = 122 + 20 lg (rл / Д) =118 дБ
Значение критической частоты слоя Е, определяющие степень поглощения радиоволн в слоях ионосферы (поэтому f0E часто называют еще и индексом поглощения ), находиться на основе прогноза МПЧ для слоя Е при максимальной дальности связи 2000 км fМПЧ Е-2000 . После нахождения этой величины критическая частота слоя Е рассчитывается по формуле:
Затем
вычислим средний индекс поглощения
как среднее арифметическое из найденных
значений.
Полученные результаты о критическом слое Е приведены в таблице1.2.
Таблица 1.2.
Время радиосвязи |
f0Е, МГц |
f0Е, МГц среднее |
12.00 |
2,8 |
2,75 |
14.00 |
2,7 |
После определения f0Е затухание WТ находим по графику рис.7. (приложение 6) с учетом выбранной рабочей частоты (f Д = 12 МГц), которое равно:
WТ = 15 дБ,
а затем суммарное затухание при распространении радиоволны:
WРРВ = WТ + W = 133 дБ
Учитывая, что передающая антенна VH-46/12 подключается к коммутатору передающих антенн двухпроводным фидером длиной 15 метров с волновым сопротивлением 560 Ом, а приемная антенна VH-46/12 подключается к коммутатору приемных антенн коаксиальным кабелем РК75-4-12 длиной 45 метров, то используя данные таблицы 1.3, определим коэффициенты полезного действия фидеров передающей и приемной антенн по формулам:
,
где
аф – коэффициент затухания фидера;
lф – длина фидера.
Таблица 1.3
Тип и характеристики фидеров, используемых в радиосвязи |
|||
Тип фидера |
Область применения |
Коэффициент затухания аф, дБ/м |
Волновое сопротивление рф, Ом |
РК75-7-21 |
ШДА, АШ-10, ОБ |
0,07 |
75 |
РК75-7-11 |
АШ-3, ЛПА |
0,09 |
75 |
РК75-4-12 |
ВН, VH (приемные) |
0,11 |
75 |
2-х проводный фидер типа НАМГ-6 |
ВН, VH (передающие) |
0,02 |
560 |
ηФПЕР = 10 -0,1·0,02·15 = 0,93 (- 0,3 дБ),
ηФПР = 10 -0,1·0,11·45 = 0,31 (- 5 дБ)
Используя рабочую частоту fД = 12 МГц, определим коэффициент усиления антенны (GПР) по графику рис. 8 (приложение 7), в результате получаем:
GПР = GПЕР = 2,8
GПР = GПЕР = 10 lg 2,8 = 4,47 дБ,
Определим эффективную мощность излучения по формуле:
РЭФ= 10 lg (0,25· РА·GПЕР)
РЭФ = 10 lg (0,25·5·1015·2,8) = 155,44 дБ
Коэффициент согласования по поляризации для одинаковых типов передающей и приемной антенн ξп = 0 дБ.
Определим коэффициент согласования приемной антенны с фидером (приемником) по сопротивлению по формуле:
,
где
RN – сопротивление нагрузки приемной антенны VH-46/12 (в соответствии с ТТХ - 400 Ом);
RА и ХА – активная и реактивная составляющая комплексного входа (на зажимах) сопротивления антенны ZА, которые определяются по графикам рис. 9 (приложение 7).
В нашем случае: RА = 350, ХА = 190.
=
0,94 (-0,26 дБ)
По полученным результатам вычислим средний уровень сигнала на входе приемника:
=
155,44 - 0,3 + 4,47 – 5 + 0 - 0,26 – 133 = 21,35
дБ