Расширенная формулировка задания № 1
Выбрать диапазон рабочих частот и тип аппаратуры так, чтобы на каждом из двух интервалов линии связи заданной протяженности Ro1 и Ro2 запас на замирания был в пределах от 38 до 42 дБ при минимальных размерах антенн.
Для решения задачи нужно выбрать вариант задания из табл 1. Затем, из таблицы параметров аппаратуры приведенной в прил. 1, задайтесь диапазоном рабочих частот и выберите тип обрудования, обеспечивающего заданную скорость работы. В случае, если не удается найти аппаратуру с желаемыми параметрами на задан-ную скорость работы, допускается выбрать систему с наиболее близкой скоростью. Приведенная ниже методика расчетов не отличается большой сложностью и трудоемкостью. Поэтому, попробуйте проделать несколько вариантов, выбирая разные рабочие частоты и типы аппаратуры.
Порядок выполнения задания № 1
1. Выберите диаметры антенн (типовые значения 0.3, 0.5, 0.9 и 1.2 м) и рассчитайте их коэффициенты усиления по формуле:
G = 20 lg(D) + 20 lg(f) +17.5, дБ, (6)
где D - диаметр антенны, м, f - рабочая частота, ГГц.
При выборе антенн необходимо учитывать, что на практике не применяются антенны с коэффициентами усиления большими, чем 45 дБ.
2. Определите ослабление сигнала в свободном пространстве по формуле:
L0 = 20 lg (4.189 104 R0 f), дБ, (7)
где R0 - протяженность интервала РРЛ, км,
3. Определите потери радиосигнала в газах атмосферы (Lг) по формуле
Lг = (в + к) R0, дБ, (8)
где в, к - погонные затухания в водяных парах и атомах кислорода атмосферы (дБ/км), определяемые из графика, показанного в прил. 2.
4. Рассчитайте уровень сигнала на входе приемника при отсутствии замираний.
Рпр = Рпд + G1 + G2 - L0 - Lф1 - Lф2 - Lг - Lрф - Lдоп, (9)
где Рпд - уровень мощности передатчика, дБм, Lф1, Lф2- ослабление сигнала в фидерных линиях, дБ. Так как в современной аппаратуре фидерные линии практически отсутствуют (приемопередатчики и антенны объединены в один блок), потери в Lф1 и Lф2 можно принять равными по 0.5 дБ. Lрф - ослабление сигнала в разделительных фильтрах (для контрольной работы примите равным 0 дБ), Lдоп - дополнительные потери, складывающие из потерь в антенных обтекателях Lао и потерь от перепада высот приемной и передающей антенн Lпв. (Lдоп 1 дБ).
6. Определите запасы на замирания для разных диапазонов рабочих частот, антенн и аппаратуры.
М = Pпр - Рпр пор(10-3), (10)
где Рпр пор(10-3) - пороговый уровень сигнала на входе приемника при коэффициенте ошибок koш = 10-3 (определяется из параметров аппаратуры). Если М выходит за указанные выше пределы нужно провести пересчет. При этом можно выбрать другие диаметры антенн, мощности передатчиков, тип аппаратуры, диапазон рабочих частот или изменить несколько параметров. Из рассчитанных вариантов выберите наиболее подходящий для данного интервала и сделайте заключение. Результаты работы запишите в таблицу Интервал 1 Интервал 2
Ro, км |
....... |
Ro, км |
....... |
V, Мбит/c |
....... |
V, Мбит/c |
....... |
f, ГГц |
....... |
f, ГГц |
....... |
G1, дБ (D, м) |
....... |
G1, дБ (D, м) |
....... |
G2, дБ (D, м) |
....... |
G2, дБ (D, м) |
....... |
Lo, дБ |
....... |
Lo, дБ |
....... |
Lг, дБ |
....... |
Lг, дБ |
....... |
Рпр, дБ |
....... |
Рпр, дБ |
....... |
Рпр пор, дБ |
....... |
Рпр пор, дБ |
....... |
М, дБ |
....... |
М, дБ |
....... |
Начало
Задание № 2
Задание связано с определением параметров, необходимых для настройки (юстировки) антенны для приема телевизионных сигналов со спутника, находящегося на геостационарной орбите. Для обеспечения связи необходимо, чтобы приемная антенна была направлена с довольно большой точностью на спутник связи. Настройка ведется по двум координатам - азимуту и углу места. Азимут - угол между направлением на спутник и направлением на север. Угол места - угол между направлением на спутник и направлением на горизонт. Для определения этих величин нужно проделать следующие: · определить географические координаты точки, в которой будет приниматься сигнал со спутника, · выбрать телекоммуникационный спутник, расположенный на геостационарной орбите, · рассчитать азимут и угол места для юстировки наземной приемной антенны. Замечание В разделе 7 приведена ссылка на адрес в Интернете, по которому находится программа SMWLink, предназначенная для решения подобной задачи и определения еще нескольких важных параметров спутниковой системы связи. При возможности воспользуйтесь этой программой.
Порядок выполнения задания № 2
1. Из прил. 4. 2 выберите спутник связи и запишите его название и положение на орбите. 2. Определите географические координаты местности, в которой Вы проживаете по карте или по таблице в прил. 3. 3. Рассчитайте азимут и угол места для юстировки приемной антенны. Угол места, град.,
,
(11)
где Дсп - долгота спутника (положение на орбите), град., Д - долгота места расположения абонентского приемника, град., Ш - широта места расположения абонентского приемника, град., Азимут, град.,
.
. (12)
Перед расчетами нужно убедиться, что прием сигналов с выбранного спутника в данной точке возможен. Для этого необходимо проверить выполнение неравенства
Cos(Дсп - Д) Cos Ш > 0.1513,
иначе, спутник находится за линией горизонта. Начало
Задание № 3 Составить подробные ответы на два вопроса из предлагаемого списка. Ссылки на литературу приведены в методических указаниях по разделам. Номера вопросов определите из табл. 2.
Вопросы к контрольному заданию № 3 1. Нарисуйте схему радиосвязи и поясните назначение основных компонентов. 2. Поясните принципы построения ЕАСС и укажите роль радиотехнических систем в ЕАСС. 3. Дайте классификацию систем радиосвязи. 4. Поясните закономерности распространения радиоволн различных диапазонов. 5. Поясните особенности распространения света в различных средах. 6. Поясните устройство антенн различных диапазонов и их применение. 7. Объясните основные особенности телефонного сигнала и телефонного канала. 8. Объясните основные особенности телевизионного сигнала и телевизионного канала. 9. Поясните принцип частотного разделения каналов. 10. Приведете теорему Котельникова и поясните принцип временного разделения каналов. 11. Объясните принцип формирования цифровых сигналов. 12. Поясните основные виды модуляции радиосигналов в аналоговых линиях связи. 13. Поясните основные виды модуляции радиосигналов в цифровых линиях связи. 14. Приведите структурную схему передатчика и поясните принципы действия его основных элементов. 15. Поясните принцип работы генераторов и методы стабилизации частоты. 16. Приведите и поясните структурную схему супергетеродинного приемника. 17. Приведите выражение для определения мощности сигнала на входе приемника. 18. Опишите принцип работы радиорелейных линий связи. 19. Нарисуйте структурную схему радиорелейной линии связи и поясните назначение оконечных, промежуточных и узловых станций. 20. Приведите классификацию радиорелейных линий связи. 21. Поясните основные особенности цифровых радиорелейных линий связи. 22. Поясните принцип работы тропосферных радиорелейных линий связи. 23. Опишите принцип работы спутниковых систем связи. 24. Опишите типы орбит спутников, применяемых для связи и объясните их особенности. 25. Объясните способы организации многостанционного доступа в спутниковых системах связи. 26. Рассмотрите основные особенности и области применения оптических линий связи открытого распространения. 27. Рассмотрите основные особенности и области применения волоконно-оптических линий связи. Начало