1.3. Определение мпч для трасс протяженностью более 4 000 км

Для данных трасс МПЧ рассчитывается главным образом с учетом отражения от слоя F2, так как в большинстве случаев МПЧ этого слоя оказывается выше МПЧ других слоев. Определение МПЧ производится только по картам F2-4000-МПЧ для двух контрольных точек. Контрольные точки выбираются на расстоянии 2 000 км от концов трассы. Для четных часов московского декретного времени с карт по координатам контрольных точек определяют значение МПЧ и из двух полученных значений выбирают меньшее.

1.4. Определение номиналов и порядок использования рабочих частот, обеспечивающих круглосуточную работу радиолинии

Определение рабочих частот, на которых можно осуществить радиосвязь в течение суток, производится, исходя из условий:

– за сутки, (1)

– за сутки. (2)

Время смены частот определяют графически, проведя горизонтали на уровне дневной и ночной частот до пересечения с графиком суточного хода ОРЧ.

После определения дневных и ночных рабочих частот, а также времени их смены необходимо произвести энергетический расчет радиотрассы, то есть оценить условия осуществления радиосвязи в радионаправлении, используя исходные данные, полученные в ходе предыдущих расчетов.

2. Энергетический расчет радиолиний, работающих ионосферной волной

Радиочастоту можно считать пригодной для обеспечения работы радиолинии с заданными техническими и эксплуатационными параметрами, если при этом одновременно будут выполняться два условия:

, (3)

, (4)

где – мощность сигнала и мощность помехи на входе приемного устройства;

– напряжение сигнала на входе приемника;

– реальная чувствительность приемного устройства;

k – коэффициент защиты, обеспечивающий требуемые верность и надежность связи.

2.1. Расчет мощности сигнала

Для определения мощности сигнала на входе приемного устройства можно воспользоваться уравнением радиопередачи [1], в состав которого входят известные из курса РРВ параметры:

. (5)

При этом мощность передатчика , коэффициенты полезного действия фидера , определены заданием, электрические параметры ромбических антенн , , в зависимости от длины радиотрассы, приведены в таблице 1 (прил. 3), а рабочая длина волны (ночная и дневная) определена при выполнении первого пункта работы.

Следовательно, в уравнении (5) неизвестными являются лишь два сомножителя: – множитель, учитывающий ослабление энергии электромагнитной волны при ее прохождении через ионосферу, и – множитель, учитывающий ослабление энергии ЭМВ за счет ее сферической расходимости.

Принимая во внимание особенности распространения ЭМВ в ионосфере, выражение для множителя ослабления в данном случае можно представить в виде [2]

, (6)

где n – число отражений от ионосферы, определяющееся как большее целое от величины:

– при отражении от слоя Е,

– при отражении от слоя F1,

– при отражении от слоя F2;

Г – полный коэффициент поглощения в ней.

Расчет коэффициента Г производится по методу Казанцева [1, с. 118, 119].

Полный коэффициент поглощения в ионосфере определяется как сумма коэффициентов поглощения в зависимости от того, отражающим или поглощающим является каждый из составляющих ее слоев:

. (7)

Таким образом, полный коэффициент поглощения Г определяется выражениями:

при отражении от слоя Е

; (8)

при отражении от слоя F₁

; (9)

при отражении от слоя F₂

, (10)

где

– коэффициент поглощения в слое D; (11)

– коэффициент поглощения при отражении от слоя Е; (12)

– коэффициент поглощения при прохождении слоя Е; (13)

– коэффициент поглощения при отражении от слоя F1; (14)

– коэффициент поглощения при прохождении слоя F1; (15)

– коэффициент поглощения при отражении от слоя F2; (16)

f – рабочая частота;

f_d – продольная составляющая гиромагнитной частоты (f_d ≈ 1 МГц);

f_oE – критическая частота слоя Е, определяемая по номограмме (прил. 6) для нулевого расстояния;

 – угол падения волны на ионосферный слой, соответствующий индексу угла.

При этом без большой погрешности углы падения на ионосферные слои можно принимать равными, то есть – если отражающим является слой F2, – если отражающим будет слой F1, – при отражении от слоя Е.

Угол падения волны на ионосферный слой определяется выражением

, (17)

где а – радиус Земли;

– геоцентрический угол; (18)

– действующая высота отражения радиоволны.

Действующая высота отражающего слоя в зависимости от времени суток и рабочего слоя определяется выражениями:

E= 110 10 км – для слоя Е; (19)

F₁=250 25 км – для слоя F₁; (20)

, км – для слоя F₂ днем; (21)

, км – для слоя F₂ ночью, (22)

где W – число Вольфа, указанное в месячном прогнозе;

N – номер месяца, для которого производится расчет.

Длина пути, проходимого радиоволной от точки передачи до точки приема, определяется выражением

, (23)

где r – расстояние от точки передачи до точки приема по поверхности Земли;

n – число отражений от ионосферы.

Таким образом, после проведения всех необходимых промежуточных расчетов следует определить величину по формуле (5). Расчет производится на сутки, то есть для 24 часов, но иногда достаточно только для 0 и 12 часов местного времени, когда отношение предположительно может быть наименьшим.

В то же время, если считать, что все элементы тракта приема согласованы, то легко определить и напряжение сигнала на входе приемного устройства по известной из теории цепей формуле:

, (24)

где – входное сопротивление приемника, которое в КВ-диапазоне, как правило, равно 50 Ом.

Если при этом окажется, что для полученного значения условие (4) не выполняется, то, прежде чем продолжить расчет, следует внести коррективы в технические параметры радиолинии, предварительно согласовав их с преподавателем.