- •Методичні вказівки до вивчення дисципліни
- •«Технічна електродинаміка»
- •Для студентів денної форми навчання
- •За напрямом 6.050903 «Телекомунікації»
- •1 Зміст навчальної дисципліни
- •2 Методичні вказівки до виконання розрахунковографічної роботи та варіанти завдань
- •2.1. Основні фактори, що визначають ефективність укх радіозв’язку.
- •2. 2. Методика і порядок розрахунку показників ефективності укх радіозв'язку
- •2.3. Завдання для виконання розрахунково-графічної роботи Завдання №1
- •Завдання №2
- •Завдання №3
- •3 Запитання для підготовки до екзамену
- •Рекомендована література
- •Приклад оформлення розрахунково-графічної роботи
Рекомендована література
1. Чернишов П.М., Самсонов В.П., Технічна електродинаміка Навч. Посібник – Харків: Національний Технічний університет «Харківський Політехнічний інститут», 2006 – 290 с.
2. Пименов Ю.В. и др. Техническая электродинамика / Пименов Ю.В., Вольцман В.И., Муравцов А.Д. Под ред. Ю.В.Пименова: учеб. Пособие для вузов – М.: Радио и связь, 2000 – 536 с.
3. Черенков В.С., Иваницкий А.М. Техническая электродинамика. Конспект лекций – Одесса ОНАЗ им. А.С. Попова. 2006 – 160с.
4. Малков Н.А., Барышев Г.А. Основы технической электродинамики: учеб. Пособие –Тамбов: издательство Тамбовского гос. Университета, 2003 – 128с .
5. Калашников В.С., Родос Л.Я. Электродинамика и распространение радиоволн (электродинамика): Письменные лекции – С-пб.: СЗТУ, 2001 – 89 с.
6. Иванов Б.П. Сборник задач по курсу «Техническая электродинамика» –Ульяновск: УлГТУ, 2000 – 64 с.
Додаток А
Приклад оформлення розрахунково-графічної роботи
Міністерство освіти і науки України
Полтавський національний технічний університет
імені Юрія Кондратюка
Кафедра комп’ютерної інженерії
РОЗРАХУНКОВОГРАФІЧНА РОБОТА
з навчальної дисципліни «ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА»
Тема: ОЦІНКА ЕФЕКТИВНОСТІ УКХ РАДІОЗВ’ЯЗКУ
Виконав(ла) студент(ка) _______навчальної групи
________________________________________
(прізвище, ім’я, по батькові)
Перевірив _______________________________
________________________________________
Полтава
2010
Приклади рішення типових завдань розрахунково-графічної роботи
Задача 1
Визначити очікувану імовірність УКХ радіозв'язку з необхідною якістю і гарантованою по місцю розташування імовірністю для траси заданої довжини.
А. Вихідні дані для розрахунку
1. Довжина траси – 40 км.
2. Місцевість середньо пересічна. Одна радіостанція розміщена в лісі з листяним покривом , друга на відкритій місцевості. Параметри ґрунту: діелектрична постійна, питома провідність.
3. Потужність передавача, що підводиться до фідера антени, .
4. Робоча частота (довжина хвиль зв'язку).
5. Передавальна і приймальня антени – типу «об'ємний вібратор» (висота опори висота штиря). Коефіцієнти підсилення антен. Коефіцієнти корисної дії фідерів антен:.
6. Вид сигналу – телефон ЧМ.
7. Мінімально припустима потужність сигналу на вході приймача:
–для відмінної якості зв'язку;
–для гарної якості зв'язку.
8. Гарантована по місцю розташування імовірність – .
Б. Необхідний ілюстративний матеріал
1. Залежність множника енергетичних утрат від довжини траси для(рис. 4).
2. Графіки імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань для (рис. 8).
3. Графіки імовірності по місцю розташування (рис. 5).
В. Результати розрахунку
Проміжні результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії по формулі (9) і множника сумарного ослаблення радіохвиль на трасіпо формулі (10) з урахуванням вихідних даних і виразів (4), (15), а також залежностейідля відмінної і гарної якості зв'язку представлені в табл. 6.
Таблиця 6
Результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії
|
|
|
|
|
|
| |
відмінна якість |
гарна якість | ||||||
17,1 |
-96,5 |
-44,5 |
-8 |
-9 |
-158 |
153,9 |
163,5 |
Аналізуючи результати, що приведені в табл. 6, відзначимо, що імовірність УКХ радіозв'язку з відмінною якістю при гарантованій по місцю розташування імовірності дорівнює нулю, тому що в даному випадку не виконується умова достовірного прийому сигналів, тобто.
Для гарної якості зв'язку при умовавиконується. У цьому випадку припустимі втрати енергії радіохвиль за рахунок завмирань можуть складати величину.
З графіка рис. 8 по отриманій величині для робочої частотина дальності зв'язкузнаходимо, що, тобто на даній трасі УКХ радіозв'язок гарної якості при гарантованій по місцю розташування імовірностііснує протягом доби з імовірністю.
Задача 2
Визначити очікувані граничні, дальності УКХ радіозв'язку при заданих величинах імовірності зв'язку необхідної якості і гарантованій по місцю розташування імовірності.
А. Вихідні дані для розрахунку по пунктах 2-7 ті ж, що: і в прикладі 1.
Припустима величина імовірності УКХ радіозв'язку необхідної якості .
Б. Необхідний ілюстративний матеріал той же, що й у прикладі 1.
В. Результати розрахунку
Для визначення очікуваних відстаней УКХ радіозв'язку при заданих вихідних даних повинні бути побудовані залежності – з використанням формул (3), (4), (15) і графіків на рис. 4, 5, 8, а також визначене значення енергетичного потенціалу радіолініїпо формулі (9).
Результати розрахунку проміжних параметрів, а також величини ослаблення на трасі для різних значень d = 15; 10; 20; 30; 40; 50; 60 км представлені в табл.7.
Таблиця 7
Результати розрахунку проміжних параметрів та величини ослаблення на трасі для різних значень d = 15; 10; 20; 30; 40; 50; 60 км
|
|
|
|
|
|
|
1 |
-64,5 |
-11 |
-8 |
-9 |
0 |
-92,5 |
5 |
-78,5 |
-20 |
-8 |
-9 |
0 |
-115,5 |
10 |
-84,5 |
-26,5 |
-8 |
-9 |
0 |
-128 |
20 |
-90,5 |
-37 |
-8 |
-9 |
0 |
-144,5 |
30 |
-94 |
-41,5 |
-8 |
-9 |
0 |
-152,5 |
40 |
-96,5 |
-44,5 |
-8 |
-9 |
-1 |
-159 |
50 |
-98,5 |
-46,5 |
-8 |
-9 |
-2,1 |
-164,1 |
60 |
-100 |
-50 |
-8 |
-9 |
-3.2 |
-170,2 |
Величини визначалися з графіка на рис.8 при за даної імовірності зв'язку .
На рис. 11 приведена залежність – побудована за даними табл.7. Як випливає з табл.1, енергетичний потенціал радіолінії складає:
–для відмінної якості;
–для гарної якості зв'язку.
Провівши на рис.11 прямі з рівнями, обумовленими розрахованими значеннями енергетичного потенціалу радіолінії по точках перетинання цих прямих із залежністю – знаходимо очікувані значення граничних відстаней УКХ радіозв'язку. У даному випадку ці дальності складають:
–для відмінної якості;
–для гарної якості зв'язку.
Задача 3
Побудувати залежність гарантованої імовірності по місцю розташування від дальності зв'язку, тобто для УКХ радіо на радіостанціях середньої потужності при заданій імовірності зв'язку з необхідною якістю.
А. Вихідні дані для розрахунку
1. Місцевість середньо пересічена. Обидві радіостанції розміщені на узліссях . Параметри ґрунту: діелектрична постійна , питома провідність.
.
2. Потужність передавача, що підводиться до фідера антени: .
3. Робоча частота ().
4. Передавальна і приймальна антени
- типу «штир» ():
; ;
- типу «об'ємний вібратор» ():
; ;
5. Вид сигналу – телефонний ЧМ.
6. Мінімально припустима потужність сигналу на вході приймача:
–для відмінної якості зв'язку;
–для гарної якості зв'язку.
7. Необхідна імовірність зв'язку з якістю не гірше заданої – 90%.
Імовірність по місцю розташування .
Б. Необхідний ілюстративний матеріал
1. Залежність множника від довжини траси для ƒ=20 МГц (рис. 3).
2. Графіки імовірності по місцю розташування (рис. 5).
3. Графік імовірності УКХ радіозв'язку з урахуванням завмирань для ƒ=20 МГц (рис. 6).
В. Результати розрахунку
Результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії М[дБ] і втрат на трасі зв'язку при різних вихідних даних приведені в табл.8.
За отриманими результатами побудовані залежності – і, які представлені відповідно на рис. 12-14.
Таблиця 8
Результати розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії М[дБ] і втрат на трасі зв'язку при різних вихідних даних
Параметри |
Тип антени |
Довжина траси d, км | ||||||||||||
50 |
70 |
90 |
110 |
130 | ||||||||||
|
Штир ОВ |
3 12,5 |
3 12,5 |
3 12,5 |
3 12,5 |
3 12,5 | ||||||||
|
Штир ОВ |
3 2,5 |
3 2,5 |
3 2,5 |
3 2.5 |
3 2,5 | ||||||||
|
Штир ОВ |
4,22 13,62 |
4,22 13,62 |
4,22 13,62 |
4,22 13,62 |
4,22 13,62 | ||||||||
|
Штир ОВ |
-92,46 |
-95,58 |
-97,58 |
-99,24 |
-100,8 | ||||||||
|
Штир ОВ |
-68 -47 |
-73 -57 |
-78 -62 |
-82 -68 |
-85 -74 | ||||||||
|
|
Штир ОВ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | |||||||
|
Штир ОВ |
-6 |
-6 |
-6 |
-6 |
-6 | ||||||||
|
Штир ОВ |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 | ||||||||
|
Штир ОВ |
-1 |
-2.8 |
-4.2 |
-5,8 |
-7,4 | ||||||||
|
|
Штир ОВ |
-161,46 -140,46 |
-171,2 -152,38 |
-180,6 -163,78 |
-187,04 -173,04 |
-193,221 -182,22 | |||||||
|
Штир ОВ |
-167,46 -146.46 |
-177,2 -158,38 |
-186,6 -169.78 |
-193,04 -179,04 |
-199,22 -188,22 | ||||||||
|
Відмінна якість Гарна якість |
Штир ОВ Штир ОВ |
-135,2 |
-135.2 |
-135.2 |
-135.2 |
-135,2 | |||||||
Гарне якість |
Штир ОВ
|
-141,3 |
-141,3 |
-141,3 |
-141,3 |
-141,3 | ||||||||
|
Відмінна якість |
Штир ОВ |
169,2 165.2 |
169,2 165,2 |
169,2 165,2 |
169,2 165,2 |
169,2 165,2 | |||||||
Гарне якість |
Штир ОВ |
175,3 171,3 |
175,3 171,3 |
175,3 171,3 |
175,3 171,3 |
175,3 171,3 |
Рисунок 1 – Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 2 – Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 3 – Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 4 – Енергетичні втрати на УКХ радіолінії
Рисунок 5 – Графік імовірності УКХ радіозв’язку по місцезнаходженню
Рисунок 6 – Графік імовірності УКХ радіозв’язку з урахуванням завмирань
Рисунок 7 – Графік імовірності УКХ радіозв’язку з урахуванням завмирань
Рисунок 8 – Графік імовірності УКХ радіозв’язку з урахуванням завмирань
Рисунок 9 – Графік імовірності УКХ радіозв’язку з урахуванням завмирань
Рисунок 10 – Графік імовірності УКХ радіозв’язку з урахуванням завмирань
Рисунок 11 – Залежність
Рисунок 12 – Залежність
Рисунок 13 – Залежність
Рисунок 14 – Залежність