Рекомендации к выполнению разделов курсового проекта.

Введение.

Рассматриваются общие вопросы цифровой радиосвязи, преимущества ЦРРЛ по сравнению с другими средствами, современное состояние и перспективы развития ЦРРЛ. Формулируется цель курсового проекта.

Выбор местоположения станций ЦРРЛ.

Радиорелейная связь осуществляется путем последовательной, многократной ретрансляции сигнала от одной станции к другой. Расстояние между ретрансляционными станциями зависит, прежде всего, от высоты подвеса приемных и передающих антенн.

Основной задачей, которую приходится решать при проектировании РРЛ, является такой выбор мест установки РРС, при котором обеспечивается высокий и стабильный во времени уровень сигналов на входах приемников всех станций. При этом надежность и качество связи проектируемой РРЛ полностью должны удовлетворять заданным нормам на ее качественные показатели.

Выбор трассы – это определение местоположения узловых и промежуточных станций и, следовательно, определение числа пролетов и их протяженности при заданных оконечных пунктах РРЛ.

Местоположение станций определяемся с учетом:

1. необходимости обеспечения связью населенных пунктов, имеющих наибольшее

народнохозяйственное значение и наибольшую численность населения;

2. удобства эксплуатации и возможности организации в данном населенном пункте базы аварийно-профилактической службы:

3. наличия узлов связи, где возможно сопряжение проектируемой РРЛ с существующими линиями связи.

Радиорелейные станции должны располагаться зигзагообразно для того, чтобы исключить возможность приема сигналов приемниками станций, расположенными через три интервала.

Необходимо стремиться к тому, чтобы трасса РРЛ проходила, по возможности, по пересеченной местности с лесными массивами. При выборе трасс следует избегать болотистых местностей, больших водных пространств, естественных и искусственных препятствий.

Число промежуточных станций определяется протяженностью трассы РРЛ, рельефом местности, рабочей длиной волны и энергетическими параметрами аппаратуры.

Расположение станций на ЦРРЛ (трасса ЦРРЛ) производится с использованием географической карты региона проектирования.

Предварительный выбор аппаратуры производится с учетом заданного объема передаваемой информации и длин пролетов. Параметры выбранного оборудования необходимо привести в таблице

Расчет надежности пролета РРП

1 Выбор высоты подвеса антенны.

Построим профиль пролёта,

Расчеты производим для самого длинного пролета на ЦРРЛ. Рассчитываем условный нулевой уровень (УНУ) по формуле:

(1)

где R0 – длина пролета км, Rз – геометрический радиус земли (6370 км), Ki - текущая относительная координата заданной точки.

Рассчитаем и построим профиль пролёта ,для этого к значению У прибавим высотные отметки приведённые в таблице

Рассчитаем приращение просвета за счёт рефракции радиоволн существующих в течении 80% времени по формуле:

(2)

где ġ – среднее значение вертикального градиента диэлектрической проницаемости тропосферы, 1/м;

К – координата наивысшей точки.

Рассчитаем критический просвет определяемый по формуле:

(3)

где R0 – длина пролета;

λ – рабочая длина волны;

Ктр – относительная координата наивысшей точки профиля пролета.

Определим итоговый просвет на пролёте по формуле:

(4)

Строим профиль пролета, производим необходимые построения и графическим методом находим высоты подвеса антенн .

На рисунке от наивысшей точки профиля вертикально вверх откладываем величину просвета без учета рефракции радиоволн . Через нижний конец этого отрезка проводим линию прямой видимости АВ. Вертикально вниз от наивысшей точки профиля откладываем отрезок, равный критическому просвету . Через нижний конец этого отрезка проводим линию параллельную линии прямой видимости таким образом, чтобы высоты подвеса левой и правой антенн получились примерно одинаковыми (чисто из экономических соображений). По точкам пересечения этой линии с профилем пролета определяем величину параметра S, характеризующего протяженность препятствия на пролете.

Расчет минимально-допустимого множителя ослабления Расчет Vмин производится по формуле:

(5)

где Рпор – пороговая мощность сигнала на входе приемника, дБВт;

Рпд – мощность сигнала на выходе передатчика, дБВт;

Асв – затухание сигнала в свободном пространстве, дБВт:

= 20ℓg (3.6)

Gпд, Gпр – коэффициенты усиления передающей и приемной антенн, дБ.

- потеря сигнала в АФТ = 1дБ

Найдём площадь раскрыва антенны по формуле:

S = (7)

Величина G рассчитывается по формуле:

G = · (8)

где =0,6 коэффициент использования поверхности раскрыва антенны.

Приведём G в дБ:

G = 10 9 )

2 Расчёт качественных показателей.

Расчет устойчивости связи на пролете при одинарном приеме В общем случае определяется по формуле:

(10)

где Т₀ (Vмин) – процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет экранирующего действия препятствий на пролете РРЛ;

∑n Тn (Vмин) – процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет интерференции прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности;

Ттр (Vмин) – процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет интерференции прямой волны и волн, отраженных от неоднородностей тропосферы;

Тд (Vмин) – процент времени, в течение которого множитель ослабления меньше минимально-допустимого за счет деполяризационных явлений в осадках.

Расчет T₀(Vмин) Находим параметр ψ:

(11)(12)

где σ = – стандартное отклонение вертикального градиента диэлектрической проницаемости для климатического района;

λср – средняя длина волны;

R₀ = км – протяженность пролета; К из профиля пролета

Р(0)- относительный просвет на пролете вычисляется по формуле:

Р(0) = (13)

где Р(g0) – относительный просвет, при котором V = Vmin.

Определяем по графику (смотреть приложение А) Р(g0),

в зависимости от параметра μ:

𝛍=2,02 (14)

где

ℓ= (15)

находим по графику профиля пролёта.

Найдём: ψ = 2,31·А( Р(g0))

определим по графику (смотреть Приложение Б)

Расчет составляющей, обусловленной интерференцией прямой волны и волн, отраженных от земной поверхности Вероятность того, что множитель ослабления будет меньше Vmin за счет интерференции прямой и отраженных от земной поверхности волн, определяем по формуле:

(15)

где – двумерная функция, определяем по графику (смотреть Приложение Г);

Ф – коэффициент отражения от земной поверхности. Эта величина зависит от типа подстилающей поверхности. Если профиль пролета плоский и гладкий, то величина Ф = 1:

Vmin=10·

Расчет замираний, обусловленных интерференцией прямой волны и волн, отраженных от неоднородностей тропосферы Вероятность того, что множитель ослабления будет меньше Vmin за счет интерференции прямой и отраженной от тропосферы волны, определяем по формуле

(16)

где Т (∆ε) – параметр, учитывающий вероятность возникновения многолучевых замираний, обусловленных отражениями радиоволн от слоистых неоднородностей тропосферы с перепадом диэлектрической проницаемости воздуха (∆ε).

(17)

где Q – климатический коэффициент, равный единице для сухопутных районов и равный 5 для приморских районов, а также для районов вблизи водохранилищ и крупных рек и озер;

R0 – длина пролета, в км;

f – рабочая частота, в ГГц.

Расчет замираний, обусловленных потерями энергии в осадках Тд (Vмин)

Определим минимально-допустимую интенсивность дождей Iдоп от величины Vмин: Iдоп (Vмин) > 190 мм/час. (смотреть Приложение Д) в зависимости от значения Iдоп определим Tд (Vмин) (смотреть Приложение Е) .

Расчёт качественных показаний для всей РРСП.

Расчёт произведём по формуле:

(18),

где n – число пролётов на линии.

Таким образом, суммарный процент времени замираний на пролете равен:

+ +

Должно выполниться неравенство:

Если неравенство не выполнилось, произведём устойчивость связи при наличии резервного ствола. Расчёт произведём по формуле:

= + · · · [ + + (19)

где К – число пролётов на участке;

N – число рабочих, резервных стволов;

Cf – это поправочный коэффициент, учитывающий корреляцию разнесённых стволов = 1.

В большинстве случаев в радиорелейной аппаратуре используется поучастковое резервирование. При возникновении на одном из пролетов глубоких замираний сигнала когда , а на выходе канала тч переходит переключение с рабочего ствола на резервный, которое осуществляется на ОРС и ПРС.

Разработка схемы организации связи.

Схема организации связи разрабатывается согласно индивидуальному заданию.