Параметри аналогової радіорелейної апаратури [1]. Таблиця 2
Параметри |
Курс-2М |
Курс-4 |
Курс-6 |
Курс-8 |
Рассвет-2 |
Восход-М |
Радуга-4 |
Электро-ника- Связь 6-1 |
Трал-8 60/120 |
Діапазон частот, ГГц |
1.7-2.1 |
3.4-3.9 |
5.6-6.2 |
7.9-8.4 |
3.4-3.9 |
3.4-3.9 |
3.4-3.9 |
5.6-6.2 |
7.9-8.4 |
Число каналів, N |
300 |
720 |
1320 |
300 |
600 |
1020 |
1920 |
1920 |
60/120 |
Потужність Пд, Вт/дБм |
1.5 / 32 |
0.5 / 27 |
7.5 / 39 |
0.4 / 26 |
5 / 37 |
10 / 40 |
2 / 33 |
1 / 30 |
0.3 / 25 |
Коефіцієнт. шуму Пр, ед/дБ |
5.6 / 7.5 |
8 / 9 |
10 / 10 |
8 / 9 |
25 / 14 |
10 / 10 |
2.8 / 4.5 |
2.8 / 4.5 |
8 / 9 |
fk, кГц |
200 |
200 |
140 |
200 |
200 |
200 |
140 |
140 |
200 |
Система резерв. |
2+1 |
3+1 |
3+1 |
3+1 |
3+1 |
постанц. |
3+1 |
3+1 |
1+1 |
Вибір кількості вузлових і проміжних станцій.
Довжину траси перенести на карту і вибрати два міста, у яких можна розмістити кінцеві радіорелейні станції (КРС). Проміжні радіорелейні станції (ПРС) доцільно розмістити уздовж залізних чи автомобільних доріг. Визначити кількість вузлових і проміжних станцій, як N=L/R0.
Вузлові станції розмістити у великих населених пунктах. По заданих висотах підвісу антен визначити довжину кожного прольоту
Rn
= 3.57 (
). (4)
З обліком "зигзагоподібності" траси вибрати середню довжину прольоту
3.План розподілу частот прийому і передачі
Усі частоти, щo використовуються для радіорелейної мережі, вибираються з частотного плану, затвердженого міжнародними чи національними організаціями. Міжнародні плани частот затверджені Міжнародним Союзом Електрозв'язку (МСЭ), приведені в Додатку А. Якщо при проектуванні заданої траси була виконана умова "зигзагоподібності", що виключає вплив перешкод від інших станцій, те можливо використовувати двохчастотний план розподілу частот. Частоти прийому і передачі для телефонного і телевізійного стволів слід вибрати різними . Доцільно передачу сигналів у різних напрямках вести з різною поляризацією радіохвиль (Г- горизонтальною, В-вертикальною). Зразковий план розподілу частот прийому і передачі представлений на рис.2. Смуга частот розділена на дві половини для прийому і передачі. Кожна половина смуги частот розділена на 8 парних каналів. Кожному радіоканалу в нижній половині смуги відповідає радіоканал з тим же номером у верхній половині смуги. Дуплексне рознесення однакове для всіх каналів (340 Мгц). Рознос частот між каналами складає 40 Мгц.
Передача / Прийом Прийом / Передача
340
f0
340
1 40 3 5 7 2! 4! 6! 8! Г ,(В)
f, МГц
2 4 6 8 60 1! 3! 5! 7! В, (Г)
f пер f ін f ін f пер f пер fпр
f ін f пер f пер f ін f ін f пер
Рис. 2.Чатотний план.
Точні центральні частоти можна визначити по формулах:
нижня половина смуги: fn = f0 - 340 + 40n,МГц;
верхня половина смуги: fn = f0 - 10 + 40n,МГц,,
f0 = 6770 МГц , n = 1...8.…8
Сусідні радіоканали можуть працювати одночасно при застосуванні ортогональної поляризації радіохвиль.
Передача СВЧ - сигналів на частотах понад 10 ГГц піддана впливу опадів. Дощ, сніг, кристали льоду і град послабляють і розсіюють СВЧ - сигнал. Як правило, дощ проходить смугами (зарядами), тому тільки частина прольоту буде піддана впливу дощу. Ефективну довжину прольоту, що містить дощові заряди, можна визначити по формулі:
,
(5)
де R - довжина прольоту в км., J - інтенсивність дощу в мм / год. для 0,01% часу (Додаток Б). Загасання на даним прольоті, викликане дощем:
,
(6)
де k и α приведені у таблиці 3.
Таблиця 3
Частота, ГГц |
k ГОР |
k ВЕРТ |
α ГОР |
α ВЕРТ |
1 |
0.0000387 |
0.0000352 |
0.912 |
0.880 |
2 |
0.0001540 |
0.000138 |
0.963 |
0.923 |
4 |
0.00065 |
0.000591 |
1.121 |
1.074 |
6 |
0.00175 |
0.00155 |
1.308 |
1.265 |
7 |
0.00301 |
0.00265 |
1.332 |
1.312 |
8 |
0.00454 |
0.00395 |
1.327 |
1.310 |
10 |
0.101 |
0.00887 |
1.276 |
1.264 |
12 |
0.0188 |
0.0168 |
1.217 |
1.200 |
15 |
0.0367 |
0.0335 |
1.154 |
1.128 |
20 |
0.0751 |
0.0691 |
1.099 |
1.065 |
25 |
0.124 |
0.113 |
1.061 |
1.030 |
30 |
0.187 |
0.167 |
1.021 |
1.000 |
35 |
0.283 |
0.233 |
0.979 |
0.963 |
40 |
0.350 |
0.510 |
0.939 |
0.920 |
3.1 Для розрахунку смуги частот, займаної частотно-модульованим (ЧМ) сигналом скористайтеся наступною методикою: - визначте значення ефективної девіації частоти
fеф
=
fк
,
(7)
де fК - девіація частоти на один канал ; - визначте пікову девіацію частоти:
при N > 240, fПИК = 3.33 fЕФ (8)
при N = 60, fПИК = 4.1 fЕФ (9) при N = 120, fПИК = 3.7 fЕФ (10)
розрахуйте індекс частотної модуляції
mf
=
,
(11)
- визначте смугу частот, займану частотно-модульованим сигналом
П
= 2F2
(1 + mf
+√mf)
(12)
Необхідну смугу пропускання ВЧ тракту РРЛ можна прийняти, чисельно рівній подвоєній смузі П.
4. Якість роботи лінії зв'язку, визначається рівнем сигналу на вході приймача Рпр і можливими відхиленнями цього рівня при завмираннях. Рівень сигналу на вході приймача (Рпр0) при роботі у вільному просторі
Рпд η1G1 η2 G2 λ2
Рпр0
= , Вт
(13)
16 π2 R02
Коефіцієнти посилення передаючої і приймальної антен (G1 і G2) виберіть з таблиці 4 параметрів антен
Параметри деяких типів антен, дБ ,[5]. Таблиця 4
Тип антени |
D-діаметр, м./ площа розкриву, кв. м. |
Діапазон частот, ГГц |
||||
1.7 - 2.1 |
3.4 - 3.9 |
5.6 - 6.2 |
7.9 - 8.4 |
10.7 - 11.7 |
||
РПА-2П |
3.09 / 7.5 |
- |
39.5 |
43 |
- |
- |
АДЕ-5 |
5 / 19,6 |
38 |
43.5 |
47.5 |
- |
- |
АДЕ-3.5 |
3.5 / 9.6 |
35 |
40.5 |
43.6 |
46.3 |
- |
АМДУ-2.5 |
2.5 / 4.9 |
- |
37.7 |
41.9 |
44.7 |
- |
АМДУ-1.75 |
1.75 / 2.4 |
- |
- |
38.8 |
41.6 |
44.4 |
ПАС |
|
31 |
40 |
43 |
45 |
- |
АНК-1.5 |
1.5 /1.76 |
27.2 |
33.6 |
37 |
40.2 |
43 |
АНК-1.1 |
1.1 / 0.95 |
- |
38 |
34.8 |
40.2 |
43.0 |
і розрахуйте коефіцієнт корисної діяльності фідерних ліній по заданих висотах підвісу антен (h2 і h1)
i
= 10 -0.1
аф lф
(14)
де аф - погонне загасання у фідерної лінії (0.04-0.09 дБ/м), lф = h + lГОР, м - довжина фідерної лінії, h - висота h1 або h2, lГОР - довжина горизонтальної частини фідерної лінії (10 - 20 м).
5.Потужність теплового шуму на виході верхнього по частоті ТЛФ каналу при розповсюдженні сигналу у вільному просторі визначається по формулі:
,
пВт, (15)
де nШ - коефіцієнт шуму приймача, ед., Fk - ширина смуги частот одного каналу (3100 Гц); k - постійна Больцмана (1.38 10-23, Вт/Гц град) T - абсолютна температура (290 К), kП - псофометричний коефіцієнт (0.75);
Рпр0 - потужність сигналу на вході приймача, Вт; = 0.4 - коефіцієнт, що враховує зміну девіації частоти при введенні передспотворень.
6.Визначте зразкове значення мінімально допустимого множника ослаблення (Vмин доп). Vмин доп - таке ослаблення сигналу на інтервалі РРЛ, при якому потужність шуму на виході ТЛФ каналу рівна 47500 пВт. Цей параметр є основою для розрахунку стійкості зв'язку і, в більшості випадків, складає величину 30-50 дБ. Розрахунок можна провести по наступній формулі:
,
(16)
де Ршт макс доп = 47500 - Рш пост . (17)
Рш пост - потужність шумів лінії зв'язку, величина яких не залежить від величини завмирань сигналу на прольоті РРЛ. В контрольній роботі прийняти цю величину в межах 3000 - 7000 пВт. Отримане значення Vмин доп необхідно перевести в дБ по формулі:
Vмин доп,, дБ = 20 lg (Vмин доп). (18)
Якщо значення Vмин доп вийде менше 30 дБ, то потрібно поліпшити енергетичні показники на прольоті РРЛ. Для цього слід вибрати:
- антени з більшим коефіцієнтом підсилення;
- апаратуру з більшою потужністю передавача ;
- апаратуру з меншим коефіцієнтом шуму приймача;
- фідерні лінії з меншим погонним загасанням. Якщо значення Vмин доп вийде невиправдано великим (більше 50 дБ), то потрібно, навпаки, зменшити енергетичні показники на прольоті РРЛ. На закінчення визначите потужність сигналу на вході приймача при
V = Vмин доп:
Рпр = Рпр0 (Vмин доп)2. (19)
Результати розрахунку записати в таблицю 5.
Таблиця 5
-
N
F2, кГц
Pср, мВт,(Pср, дБм0)
fеф ,( fпик), МГц
mf
П, Мгц
Рштi, пВт
Рпр0 Вт ,( Рпр0, дБм)
Vмин доп, раз, ( Vмин доп, дБ)
Рпр, Вт , ( Рпр, дБм)