2. 2. Методика і порядок розрахунку показників ефективності укх радіозв'язку

Методика розрахунку очікуваної імовірності зв'язку з імовірністю не гірше заданої для трас довжиною , коли завмирання сигналів відсутні, зводиться до розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії, вираз для якого з урахуванням формули (6) можна представити у вигляді:

, (9)

а також до визначення множника ослаблення на трасі:

. (10)

Потім перевіряється умова достовірного прийому сигналів:

. (11)

Якщо умова (11) справедлива, то імовірність зв'язку . Якщо виконується зворотна нерівність, для заданої довжини трасизв'язок з імовірністю прийому сигналів не гірше заданої відсутній, тобто.

Під час розрахунку трас довжиною необхідно враховувати втрати за рахунок завмирань, які є випадковими величинами. У цьому випадку імовірність зв'язку може бути відмінною від одиниці.

Методика розрахунку очікуваної імовірності зв'язку для трас довжиною також зводиться до визначення енергетичного потенціалу радіолінії (9) і сумарних енергетичних втрат на трасі(без обліку завмирань) за виразом (10). Потім перевіряється умова (11). Якщо умова справедлива, то імовірність зв'язку більше, нуля. У цьому випадку визначається величина припустимих енергетичних втрат за рахунок завмирань, при яких ще дотримується умова достовірного прийому сигналів. Розглянуту величину легко знайти з виразу:

(12)

З використанням експериментальних графічних залежностей для даної довжини траси і робочої частотивизначається відсоток часу добивідповідний отриманому значенню. Очікувана імовірність зв'язку обчислюється з формули:

(13)

Для розрахунку імовірності зв'язку з імовірністю не гірше заданої повинні бути задані такі вихідні дані:

- дальність трасти ;

- характеристика рельєфу місцевості, електричні параметри ґрунту;

- робоча частота (довжина хвилі зв'язку);

- гарантована імовірність по місцю розташування ;

- потужність, що підводиться до фідера передавальної антени ;

- коефіцієнти корисної дії фідера передавальної і приймальної антен і;

- коефіцієнти підсилення передавальної і приймальної антен і;

- вид сигналу;

- мінімально необхідна потужність сигналу на вході приймача при якій забезпечується задана якість (імовірність) прийому сигналів.

Задача вирішується в наступному порядку:

1. З використанням вихідних даних обчислюється енергетичний потенціал радіолінії по формулі (9).

При розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії, для більшості приймачів типових УКХ радіостанцій можна рекомендувати наступні величини для :

для відмінної якості зв'язку (на виході приймача);

для гарної якості зв'язку (на виході приймача).

У загальному випадку величину можна визначити з формули:

(14)

де – напруга сигналу на вході приймача, мкВ, при якій забезпечується задана якість зв'язку (необхідне відношення сигнал/шум на виході приймача);

–вхідний опір приймача, Ом.

Значення коефіцієнтів підсилення для різних типів антен застосовуваних в УКХ радіозв'язку, і величини коефіцієнтів корисної дії (ККД) фідерів зображені в табл. 1.

Таблиця 1

Параметри антен, що використовуються в УКХ радіозв’язку

№ п/п	Тип антени	G, дБ	η, дБ
1.	Штир 1,5 м	0	0
2.	Штир 4 м (на автомобілі)	2	0
3.	Штир 3,4 м (на опорі, А=11м)	2	- 2
4.	Вертикальний напівромб	14	- 2
5.	Об'ємний вібратор	2	-2
6.	Штир 2,7 м (на автомобілі)	2	0

2. У відповідності з виразом (10) визначаються сумарні втрати енергії на трасі (без обліку завмирань).

Множник визначається за формулою (4).

Множник визначається з графіків на рис. 3, 4 відповідно до відомої висоти підйому антен , дальністю зв'язку і робочою частотою . При цьому висота підйому антени обчислюється за формулою:

(15)

де – висота опори, м;– висота, штиря, м;.

Множник визначається з графіка на рис. 5 за заданим значенням імовірності по місцю розташуванняі робочої частотиf.

При необхідності до додається(додаткове ослаблення при розміщенні радіостанцій у лісі).

3. На підставі отриманих значень іперевіряється справедливість виконання умови (11).

Для трас довжиною робиться остаточний висновок про наявність зв'язку (з імовірністю 1), якщо умова (11) справедлива, або про її відсутність у зворотньому випадку.

Для трас довжиною у випадку виконання умови (11) по формулі (12) обчислюються припустимі енергетичні втрати за рахунок завмирань.

4. Для трас довжиною з графіків (рис. 6 – 10) з урахуванням довжини d і робочої частоти визначається величина, що відповідає обчисленому в п. 3. значенню, а потім по формулі (13) – очікувана імовірність зв'язку з імовірністю прийому сигналів не гірше заданої.

Розглянемо порядок розрахунку зворотної задачі, тобто визначення граничної дальності зв'язку при необхідному значенні імовірності зв'язку.

Пункти 1, 2 виконуються так само, як і при рішенні прямої задачі. При цьому обчислення по пункту 2 визначаються для різних відстаней зв'язку (d).

3. Визначається значення по заданій імовірності зв'язку:

;

(16)

4. За допомогою графіків на рис. 6-10 визначаються значення для різних відстаней (d).

5. З урахуванням результатів, отриманих у пунктах 2, 4 за формулою (3), обчислюються втрати для різних відстаней зв'язку (d) і будується графік залежності .

6. На графіку проводиться пряма, що проходить через вісь координат у точці. При цьому точка перетину даної прямої з кривої –визначає довжину трасидо якої забезпечується прийом УКХ сигналів із заданими імовірністю зв'язку необхідної якості й імовірністю по місцю розташування.

7. Якщо графік – побудувати для декількох значеньП(%) (наприклад, задаються і), то можна визначити залежність гарантованої по місцю розташування імовірності від довжини траси при заданій імовірності зв'язку і прийому сигналів.