3 Расчет кпд антенно-фидерного тракта
После определения высоты подвеса антенн производится расчет КПД (коэффициент полезного действия) антенно-фидерного тракта. Он основывается на определении суммарного затухания в фидерном тракте αафт и расчета КПД по формуле:
(11)
(12)
Затухание в горизонтальном волноводе определяется также произведением погонного затухания используемого волновода на его длину. Длина горизонтального волновода принимается равной 10метрам на ОРС и 4метрам на ПРС, так как на ПРС аппаратуры меньше и ее удается более компактно расположить. Для эллиптического волновода гибкого гофрированного (ЭВГ) величина погонного затухания зависит от диапазона работы и составляет:
в 8 ГГц диапазоне ЭВГ-6 –8 дБ/100м;
Таким
образом,
,
(дБ) (13)
Затухания элементов волноводного тракта: ПВ-0,1дБ, ПС-0,2Дб, ВГ-0,1дБ, СШ-0,1Дб.
РРЛ ПВ – Радиорелейная линия прямой видимости; ПВ – волноводный переход; ПС – поляризационный селектор; ВГ – волновод герметизирующий; СШ – секция со штуцером; ГВ- затухания в горизонтальном волноводе; ВВ- затухания в вертикальном волноводе .
Расчет КПД АФТ первого пролета:
дБ
дБ
дБ
дБ
дБ
дБ
=
0.29
=0,35
Расчет КПД АФТ второго пролета:
дБ
дБ
дБ
дБ
дБ
дБ
=0,67
=0,60
1 - антенна;
2 – переход (ВГ);
3 - поляризационный селектор (ПС);
4 - нагрузка;
5 - монтажный комплект;
6 - герметизирующая вставка (ВГ+СШ).
Рисунок 3 – Схема антенно-волноводного тракта при малой высоте подвеса антенны для работы в диапазоне 8 ГГц
4 Расчет уровней принимаемых сигналов и шумов, вносимых в каналы
Мощность сигнала на входе приемника при распространении радиоволн в свободном пространстве определяется по формуле:
(14)
где GA1 ,GA2 , ηАВТ – в разах; λср, R0 – в метрах ; Рпд - в Вт.
Для аппаратуры Курс-8-ОУ и антенны типа АМД-2,5 GA = 44 дБ, Рпд=0,4Вт.
Далее
определяется уровень средней мощности
принимаемого сигнала при влиянии профиля
интервала (во время вертикального
градиента диэлектрической проницаемости
воздуха
на интервале). Величина относительного
просвета для радиоволны для среднего
значения g
находится по формуле:
(15)
По
найденной величине относительного
просвета
и коэффициенту отражения профиля Ф
находим по графику величину множителя
ослабления поля свободного пространства
.
Множитель ослабления поля свободного пространства показывает, во сколько раз уровень напряженности поля в месте приема при влиянии профиля интервала Е отличается от напряженности поля в месте приема при распространении радиоволны в свободном пространстве Ео.
,
или
(16)
Найденное значение V( ) из dB переводится в разы, и подставленное в формулу, позволяет найти величину средней мощности на входе приемника:
(17)
Среднее напряжение сигнала на входе приемника при согласовании его входного сопротивления с волновым сопротивлением фидера (W=75 Ом) находится по формуле:
(18)
Результат переводится из В в мВ.
Для ТВ определяем мощность теплового шума Ршт, вносимую в канал ТЧ на данном интервале:
20lg
=
Ктв+
GA1
+
GA2
-
-
+W0+
(19)
Здесь
W0=20lg
,
дБ- ослабление
сигнала в пространстве.
Рассчитаем уровни принимаемых сигналов и шумов в канале ТВ для первого пролета:
Вт.
GA
=
=25119
Найденное значение V(g) = 2.5дБ
V(g)
=
=1.33
Вт
мВ.
W0=20lg
20lg
=
145.7+44+44-5.38-4.54-142.66+2.5=83.62
Рассчитаем уровни принимаемых сигналов и шумов в канале ТВ для второго пролета:
Вт.
Найденное значение V(g) = 1 дБ
V(g)
=
=1.12
Вт,
мВ.
W0=20lg
20lg =145.7+44+44-1.74-2.22-138.58+1=92.16